高中学就知道e是一个无理数,约等于2.718281828。但是都是记住而已,没有深入理解e为什么是这个值?
问题中的图片——极限等式,完美的解释了e的定义(相当于一个公理,可以直接用)。
要证明它(极限等式),得往下看!
简单说来,e就是自然界的增长的极限。为什么?自然界,这么厉害?
举个自然界的生物学例子:某种类的一群单细胞生物每24小时全部分裂一次。在不考虑死亡与变异等情况下,那么很显然,这群单细胞生物的总数量每天都会增加一倍。
据此我们可以写出它的增量公式:growth= 2^x x表示天数,
这个式子还可以改写成如下的样子:growth= (1+100%)^x 其中,1表示原有数量,100%表示单位时间内(24小时)的增长率。
根据细胞生物学,每过12个小时,也就是分裂进行到一半的时候,平均会新产生一半原数量的新细胞,新产生的细胞在之后的12小时内已经在分裂了。
因此一天24个小时可以分成2个阶段,每一个阶段的细胞数量都在前一个阶段的基础上增长50%:
实际上,这种分裂现象是不间断、连续的,每分每秒产生的新细胞,都会立即和母体一样继续分裂,一个单位时间(24小时)最多可以得到多少个细胞呢?答案是:
当增长率为100%保持不变时,在单位时间内细胞种群最多只能扩大2.71828倍。经济学里的银行,一年中分不同期限(一年、半年、一季度、每月、每天)计息与上面生物学例子一样适用。 回来数学家欧拉(特厉害)把这个数就称为e,它的含义是单位时间内,持续的翻倍增长所能达到的极限值 。所以e就是自然界的增长的极限
用到烂的重要极限,
书本上有专门讲解。
随便找本高数教材都有……