常数e的计算常数e在数学界的地位,排第二总可以吧,第一理所当然让给π我觉得没问题。
这个e之所以这么牛,是因为在数学上,只有一个函数ex,无论怎么求导都不会变化。
高一的学生第一次接触e是用在自然对数,使用频率还不高;高二同学学习了导数(高等数学入门),e就无数次进入我们的梦乡(有人是美梦有人是噩梦了啦);如果您有幸在大学中深造,即便是文科生,这个常数也是时常登门造访。
那么,e到底是多少呢?对于这个问题,可以分成三类解答。
第一类解答,e=2.7。
为什么?不知道,书上这么说的。
其实这样的了解对于考试,那是足足够用了。
多数人在离开数学后半年,就忘了这个数,不过说起来曾经在一个战壕里蹲过也还是熟悉的面孔。
第二类解答,利用计算,这是常数e的定义。
根据这个定义,我们可以用来计算,显然,x越大计算结果越精确。
我们列出部分运算如下xe1222.2532.37037037102.59374246502.6915880291002.7048138291502.7092759112002.7115171232502.7128651233002.7137651583502.7144087114002.7148917444502.7152676555002.71556852110002.71692393220002.71760256930002.71782892 从上面的运算看出,e的计算实际上是个递增过程,当运算达到x=450时,运算结果只能保证两位小数准确而已,当x=3000时,还是只有两位小数准确。
这个方法求出的e只能说理论上正确,但效率很低。
第三类解答,我们试图研究,能不能用我们已经会的运算来替代。
我们已经会的运算是什么呢?多项式。
怎么用多项式来计算e呢。
我们设函数我们可以得到如此我们得到了计算e的另一个公式!用这个公式计算试一试nn!e011112222.5362.6666666674242.70833333351202.71666666767202.718055556750402.7182539688403202.7182787793628802.7182815261036288002.71828180111399168002.718281826124790016002.718281828方法三显然强大好多,当n=5时就得到两位准确数,当n=9时就能得到四位的准确数。
会编程的同学可以很快就得到3000位准确数。
题外话:写一篇文章来介绍一个常数e的计算其实没有太大的实际意义,因为我们在实际估算时,有e的三位小数就足足够了。
那么方法三的价值在哪里?我们发现,我们计算e的过程可以得到一个很好玩的结论。
这个式子太好用了,我们可以用一个多项式来替代一些无法计算的函数啦呀!如果你能理解这个结论,恭喜你,大学阶段的高等数学你注定不会挂科了哦。