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关于e的几个极限表示

用户:中二的LittleBoy中二的LittleBoy查看:34 回复:5 评论:34 创建时间:2022-12-29T20:06:15


相信对于学习得有些超前的人来说,自然常数(有些书可能叫欧拉数)e和圆周率π缺席不了,用数学的话来说,这两个数,体现了数学的没敢……啊不是喵。

e,π,都是超越数,而且是非常自然地产生的,不像刘维尔数,是“没有灵魂”的。它有一个实际意义,就是单位时间内,持续的翻倍增长所能达到的极限值。

e我们要用极限表示的话,我们先看一下最常见的一种(我把它当做定义):
center_image

首先我们先看一下这个表示是怎么样的:

100次:e=2.704813829421528

500次:e=2.715568520651728

1000次:e=2.716923932235594

很好,这几个数字非常的e.

第二种,便是下面这个:


center_image

我相信这个表示和上面的表示,大家十分熟悉,我刚开始接触e也是这个定义,我们先把用(这里的)定义它证明一下:

由二项式定理得:

center_image

OK,我们看一下怎么样:

100次:2.718281828459046(100以上太大就算不出来了,但这个数在小数点后14位已经和e一样了)

很好,这个数也很e.

其实,e的话不止这么多表达方式,还有很多,像连分数啊,还有一些无穷级展开式有兴趣你们可以搜一下,我在这里就不多赘述了。

tip:别看都是图片,是我在几何画板里自己搞的,没抄袭啊


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橘生淮北则为枳橘生淮北则为枳

我来写个关于e的不等式吧:

第一个:e^x >= x+1

这个不等式可以用单调性和导数来证明,不过嘛,不够优雅,我们使用泰勒公式来证明。

首先,不加证明的给出e^x的泰勒展开式:center_image

则不难得出e^x - (x+1) = x^ 2/2! + ...... + x^n/n!+......,等号右边的每一项皆为正数,故不等式成立,当且仅当x = 0时取得等号。

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青空冰海青空冰海

这年头谁不会点高数都不敢出门了()我还是滚回我的老窝比较好()

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橘生淮北则为枳橘生淮北则为枳

对了,用e^x>=x+1这个不等式可以引出另一个不等式:e^x>=ex

取x = y-1,则得到:e^(y-1) >= y,在两侧同时乘以e即得到了不等式。

(顺便默默膜拜一下欧拉。)

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橘生淮北则为枳橘生淮北则为枳

刚刚看的不够仔细,突然发现第二种定义不就是e^x的泰勒展开中x取1的情况吗emotion_编程猫_点赞

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中二的LittleBoy中二的LittleBoy

emmmm……sorry啊,第二个定义的证明过程后面是x,打成n了

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