度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)

对数让计算变得简单。欧拉公式E (I π)+1 = 0,被称为数学中最完美的公式。公式中的E、π、I、1、0这五个元素,还被比作《射雕英雄传:时光的南帝骨灰》和

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图

对数

让计算变得简单。

欧拉公式E (I π)+1 = 0,被称为数学中最完美的公式。公式中的E、π、I、1、0这五个元素,还被比作《射雕英雄传:时光的南帝骨灰》和《北丐神通》中的五大宗师。

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(1)

鉴于超模经常被问到后台,为什么E和π经常出现在看似不相关的领域?E π和E π有什么联系吗?e π和π E谁更大?像这样的问题。

今天超模君就给大家一睹E和π的风采。

e的出生

说到E,又要提到欧拉了。他无处不在。多么神奇的人。自然数e是基于

莱昂哈德·欧拉(leonard Euler)以Euler的第一个字母“E”命名。

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(2)

但是,事实上,第一个发现E的人不是欧拉,而是雅各布·伯努利。伯努利熟悉吗?

从17世纪到18世纪,伯努利家族是一个学术家族,雅可比·伯努利是约翰·伯努利的哥哥,约翰·伯努利是欧拉的数学老师。

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(3)

那太远了。让我们回到E,要理解E,可以从生活中一个常见的例子说起,那就是银行利率和收益的问题。

如果你有1元钱存在银行,银行会同意付给你100%的年利率。

那么,一年后,你手里的钱当然会增加到(1+100%)=2元;

现在银行同意按复利把一年期年利率拆分成两个各50%的半年期利率,那么年底的钱就是:(1+50%)×(1+50%)=2.25元;

现在银行按季度计算复利,所以年底的钱是:(1+25%) × (1+25%) × (1+25%) = 2.44元;

我们可以看到,分配越细,总收入越多。如果这个复利计算过程继续细分,按天算,年底的钱就是:

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(4)

如果细分为分和秒呢?迭代运算后,可获得以下值:

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(5)

可以发现,结算利率期限n越大,年底拿到的钱越多,最后无限接近E值。

也就是说,本金定为一元,银行年利率(100%)定。无论多少期利息结清,年底的钱都无限接近一个值(2.7183)。

E的本质含义是累积增长的极限。e在高等数学中以微积分的形式书写,它也被定义为:

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(6)

π的起源

说到圆周率,很简单。不就是圆的周长和直径之比吗?

1748年首次提出圆周率,发表了欧拉的代表作《无穷小分析导论》。在这本书中,欧拉建议用符号“π”来表示圆周率,并在其中直接使用了π。在欧拉的积极倡导下,π成为了圆周率的代名词。

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(7)

虽然π的定义很简单,但是圆周率的计算已经经历了几千年,现在还不是终结。

最新的纪录是今年,3月14日,谷歌宣布圆周率现在已经到了小数点后31.4万亿位。

圆周率的计算方法五花八门,甚至达到了不可思议的境界(超模君去年统计的算法门户)。

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(8)

说到圆周率,另一个不得不提的人是我们的数学家祖冲之。

公元480年左右,南北朝数学家祖冲之进一步得到了精确到小数点后7位的结果,给出了3.1415926的不足近似值和3.141527的过剩近似值。正确的数字达到了七位数,这在当时是非常准确的,900多年来没有人打破这个记录。

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(9)

祖冲之牛批!

还有那些关于e pi的事情。

说完了E和π的由来,E和π还有关系吗?

毕竟有时候会出现这样的现象:带E的定积分里面有π,而三角函数的一些积分里面有E。

其实E和π本质上是没有关系的。

之所以说“定积分与E的乘积中有π,而三角函数的某些乘积中有E”,是因为与E有关的傅里叶展开函数,如E X或lnx,经过傅里叶展开后可以变成三角函数的级数,只要选择合适的积分区间,π自然会出现。

再加上欧拉巧妙地用一个公式把它们连接起来,这个公式就是非常著名的欧拉公式:E (I π)+1 = 0。这让很多人误以为E和π有一定的关系。

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(10)

也有人会疑惑:为什么E和π经常出现在看似不相关的科目中?比如物理化学等学科。

那是因为在微积分和指数对数的时候,E和π都喜欢凑热闹。高斯曾经说过,数学是科学之王。自然控制了这一切,数学控制了科学。

e π和π E哪个大?

说到E和π,自然逃不开E π和π E哪个大的问题。

超模君也准备了几种对比方法。最简单的方法当然是计算器。拿出你的科学计算器,输入e π和π E得到相应的值:

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(11)

很明显,e π大于π E。

好了,今天就到这里。别胡闹了,超模君不会这么幼稚的。下面是稍微高一点的解题方法:

e的定义,看这个名字,强行上来的。顾名思义,用e的定义来解题。

经过

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(12)

得到

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(13)

制造

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(14)

规则

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(15)

也就是

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(16)

这种看似有点复杂的方法,其实并不那么容易理解。

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(17)

为了大家理解,我们先对构造函数做一个简单的求导:

设置

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(18)

导出

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(19)

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(20)

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(21)

严格单调递减,所以

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(22)

可用性

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(23)

这个方法稍微好理解一点。在比较e π和π E大小的方法中,对数导数法是最简单明了的计算方法。

18世纪,欧拉发现了指数和对数的倒数关系。在1770年出版的一本书中,欧拉首先用来定义

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(24)

他指出:“对数来源于指数”。

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(25)

对数、解析几何和微积分被公认为17世纪数学的三大重要成就,许多科学家对对数这个命题都给予了高度评价。

这里可以看出对数的求导方法。

首先取对数。

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(26)

设置

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(27)

规则

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(28)

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(29)

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(30)

也就是

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(31)

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(32)

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(33)

乍一看,e π和π E的数值非常接近,但是简单的加减乘除法根本无法完成大小的比较。对数的出现让这一切变得简单。

本来我觉得e π和π E哪个大,是个大问题。这不是很简单吗?

多难啊!超模君8岁的表妹可以对比一下。比较E π和π E的大小是一个不到一分钟的小问题!

度分秒计算器(度分秒转换成度在线计算)插图(34)

#pgc-card .pgc-card-href { text-decoration: none; outline: none; display: block; width: 100%; height: 100%; } #pgc-card .pgc-card-href:hover { text-decoration: none; } /*pc 样式*/ .pgc-card { box-sizing: border-box; height: 164px; border: 1px solid #e8e8e8; position: relative; padding: 20px 94px 12px 180px; overflow: hidden; } .pgc-card::after { content: " "; display: block; border-left: 1px solid #e8e8e8; height: 120px; position: absolute; right: 76px; top: 20px; } .pgc-cover { position: absolute; width: 162px; height: 162px; top: 0; left: 0; background-size: cover; } .pgc-content { overflow: hidden; position: relative; top: 50%; -webkit-transform: translateY(-50%); transform: translateY(-50%); } .pgc-content-title { font-size: 18px; color: #222; line-height: 1; font-weight: bold; overflow: hidden; text-overflow: ellipsis; white-space: nowrap; } .pgc-content-desc { font-size: 14px; color: #444; overflow: hidden; text-overflow: ellipsis; padding-top: 9px; overflow: hidden; line-height: 1.2em; display: -webkit-inline-box; -webkit-line-clamp: 2; -webkit-box-orient: vertical; } .pgc-content-price { font-size: 22px; color: #f85959; padding-top: 18px; line-height: 1em; } .pgc-card-buy { width: 75px; position: absolute; right: 0; top: 50px; color: #406599; font-size: 14px; text-align: center; } .pgc-buy-text { padding-top: 10px; } .pgc-icon-buy { height: 23px; width: 20px; display: inline-block; background: url(https://s0.pstatp.com/pgc/v2/pgc_tpl/static/image/commodity_buy_f2b4d1a.png); }

数学之旅闪耀数学文化圈54位数学家的艺术品。

¥159

免责声明:本站所有文章内容,图片,视频等均是来源于用户投稿和互联网及文摘转载整编而成,不代表本站观点,不承担相关法律责任。其著作权各归其原作者或其出版社所有。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容,侵犯到您的权益,请在线联系站长,一经查实,本站将立刻删除。

作者:美站资讯,如若转载,请注明出处:https://www.meizw.com/n/81913.html

发表回复

登录后才能评论