當一個事物搞清楚它的來龍去脈前因後果的時候,就會記得很牢固,比如數學中的自然常數e、圓周率π。
圓周率π就不說了,小學階段都知道是圓的周長和直徑的比值。
自然常數e來自銀行對複利的計算。假如你在銀行存入1元,銀行的年利率為100%。一年後,你的本利和變為:1×(1 100%)^1=2元。
如果半年結息一次,半年利率就是50%,一年後,本利和将變為:1×(1 50%)^2=2.25元。
如果每個月結息一次,則月利率為年利率100%的1/12。那麼,一年後的本利和為:1×(1 100%×1/12)^12=2.613元。
推而廣之,如果一年結息n次,每次利率就是100%的1/n,一年後本利和就是:1×(1 1/n)^n,開始從生活中抽象到數學模型了。
可以看到,利息結算周期越短,獲得的收益越多。當我們誇張一點想象,如果每一秒,每一毫秒,每時每刻,都在結算利息呢?也就是n趨于正無窮大的時候,最終的收益會是多少?會從存入的1元變成上億嗎?感覺好像是可以變成億萬富翁,但是數學告訴我們,這是一廂情願。
當n趨于無窮大時,(1 1/n)^n的極限等于一個常數,其大小為2.7182818284…,人們把這個常數定義為自然常數,用e表示。e就是這麼來的。自然常數e是一個無理數,表達式可寫成:
雖然自然常數e沒有圓周率π廣為人知,但它應用的範圍也很廣,比如:概率問題、質數分布、物理中的交流電函數等等。很多自然變化規律都是遵循以自然常數為底的指數函數,正因為如此,這個數被冠之以“自然常數”。
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