無理數e的概念:e是自然對數的底數,是壹個無限不循環小數,其值是2.71828...,它是這樣定義的:當n→∞時,(1+1/n)^n的極限。註:x^y表示x的y次方。
e的範圍
隨著n的增大,底數越來越接近1,而指數趨向無窮大,那結果到底是趨向於1還是無窮大呢?其實,是趨向於2.71828……,不信妳用計算器計算壹下,分別取n=1,10,100,1000。但是由於壹般計算器只能顯示10位左右的數字,所以再多就看不出來了。
e的故事
引入:這裏的e是壹個數的代表符號,而我們要說的,便是e的故事。這倒叫人有點好奇了,要能說成壹本書,這個數應該大有來頭才是,至少應該很有名吧?但是打開我們的記憶搜索器,大部分人能想到的重要數字,除了0和1外,大概就只有和圓有關的π了,了不起的話,再加上虛數單位的i=√-1。那麽這個e究竟是何方神聖呢?
對數:在高中數學裏,大家都學到過對數的觀念,也用過對數表。教科書裏的對數表,是以10為底的,叫做常用對數。課本裏還簡略提到,有壹種以無理數e=2.71828……為底數的對數,稱為自然對數,這個e,正是我們故事的主角。
不知這樣子說,是否引起妳更大的疑惑呢?在十進位制系統裏,用這樣奇怪的數為底,難道會比以10為底更自然嗎?更令人好奇的是,長得這麽奇怪的數,會有什麽故事可說呢?
e的應用
這個與計算復利關系密切的數,和數學領域不同分支中的許多問題都有關聯。在討論e的源起時,除了復利計算以外,事實上還有許多其他的可能。問題雖然都不壹樣,答案卻都殊途同歸地指向e這個數。比如其中壹個有名的問題,就是求雙曲線y=1/x底下的面積。
雙曲線和計算復利會有什麽關系,不管橫看、豎看、坐著想、躺著想,都想不出壹個所以然對不對?
可是這個面積算出來,卻和e有很密切的關聯。e的影響力其實還不限於數學領域。大自然中太陽花的種子排列、鸚鵡螺殼上的花紋都呈現螺線的形狀,而螺線的方程式,是要用e來定義的。建構音階也要用到e,而如果把壹條鏈子兩端固定,松松垂下,它呈現的形狀若用數學式子表示的話,也需要用到e。