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  • 1 # 呆呆

    e,作為數學常數,是自然對數函式的底數。有時稱它為尤拉數(Euler number),以瑞士數學家尤拉命名;也有個較鮮見的名字納皮爾常數,以紀念蘇格蘭數學家約翰·納皮爾 (John Napier)引進對數。它就像圓周率π和虛數單位i,e是數學中最重要的常數之一。

    它的其中一個定義是,其數值約為(小數點後100位):“e ≈ 2.71828 18284 59045 23536 02874 71352 66249 77572 47093 69995 95749 66967 62772 40766 30353 54759 45713 82178 52516 64274”。

    第一次提到常數e,是約翰·納皮爾(John Napier)於1618年出版的對數著作附錄中的一張表。但它沒有記錄這常數,只有由它為底計算出的一張自然對數列表,通常認為是由威廉·奧特雷德(William Oughtred)製作。第一次把e看為常數的是雅各·伯努利(Jacob Bernoulli)。

    已知的第一次用到常數e,是萊布尼茨於1690年和1691年給惠更斯的通訊,以b表示。1727年尤拉開始用e來表示這常數;而e第一次在出版物用到,是1736年尤拉的《力學》(Mechanica)。雖然以後也有研究者用字母c表示,但e較常用,終於成為標準。

    用e表示的確實原因不明,但可能因為e是“指數”(exponential)一字的首字母。另一看法則稱a,b,c和d有其他經常用途,而e是第一個可用字母。不過,尤拉選這個字母的原因,不太可能是因為這是他自己名字Euler的首字母,因為他是個很謙虛的人,總是恰當地肯定他人的工作。

    以e為底的指數函式的重要方面在於它的函式與其導數相等。e是無理數和超越數(見林德曼—魏爾施特拉斯定理(Lindemann-Weierstrass))。這是第一個獲證的超越數,而非故意構造的(比如劉維爾數);由夏爾·埃爾米特(Charles Hermite)於1873年證明。

    其實,

    超越數主要只有自然常數(e)和圓周率(π)。自然常數的知名度比圓周率低很多,原因是圓周率更容易在實際生活中遇到,而自然常數在日常生活中不常用。

    融合e,π的的尤拉公式,也是超越數e的數學價值的最高體現。

    自然常數一般為公式中乘方的底數和對數的底。為什麼會這樣,主要取決於它的來歷。

    自然常數的來法比圓周率簡單多了。它就是當 時函式 值的極限。

    即: 。

    同時,它也等於。注意, 。

    自然常數經常在公式中做對數的底。比如,對指數函式和對數函式求導時,就要使用自然常數。函式 的導數為。函式 的導數為。

    因為e=2.7182818284... ,極為接近迴圈小數2.71828(1828迴圈),那就把迴圈小數化為分數271801/99990,所以可以用271801/99990表示為e最接近的有理數約率,精確度高達99.9999999(7個9)% 。

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