e的二分之一次方等于多少 e的2分之1次方等于根号e吗

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e是一个重要的常数,但是我一直不知道,它的真正含义是什么 。
它不像π 。大家都知道,π代表了圆的周长与直径之比3.14159 , 可是如果我问你,e代表了什么 。你能回答吗?
维基百科说:
"e是自然对数的底数 。"
但是,你去看"自然对数",得到的解释却是:
"自然对数是以e为底的对数函数,e是一个无理数,约等于2.718281828 。"
这就构成了循环定义,完全没有说e是什么 。数学家选择这样一个无理数作为底数,还号称这种对数很"自然",这难道不是很奇怪的事情吗?

e的二分之一次方等于多少 e的2分之1次方等于根号e吗

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曾经读到一篇好文章,它把这个问题解释得非常清楚,而且一看就懂 。
它说,什么是e?简单说,e就是增长的极限 。
下面就是它的解释 。
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假定有一种单细胞生物,它每过24小时分裂一次 。
那么很显然,这种生物的数量,每天都会翻一倍 。今天是1个 , 明天就是2个,后天就是4个 。我们可以写出一个增长数量的公式:
e的二分之一次方等于多少 e的2分之1次方等于根号e吗

上式中的x就表示天数 。这种生物在x天的总数 , 就是2的x次方 。这个式子可以被改成下面这样:
e的二分之一次方等于多少 e的2分之1次方等于根号e吗

其中,1表示原有数量 , 100%表示单位时间内的增长率 。
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我们继续假定:每过12个小时,也就是分裂进行到一半的时候 , 新产生的那半个细胞已经可以再次分裂了 。
因此,一天24个小时可以分成两个阶段,每一个阶段都在前一个阶段的基础上增长50% 。
e的二分之一次方等于多少 e的2分之1次方等于根号e吗

当这一天结束的时候,我们一共得到了2.25个细胞 。其中 , 1个是原有的,1个是新生的,另外的0.25个是新生细胞分裂到一半的 。
如果我们继续修改假设,这种细胞每过8小时就具备独立分裂的能力,也就是将1天分成3个阶段 。
e的二分之一次方等于多少 e的2分之1次方等于根号e吗

那么 , 最后我们就可以得到大约2.37个细胞 。
很自然地,如果我们进一步设想,这种分裂是连续不断进行的,新生细胞每分每秒都具备继续分裂的能力,那么一天最多可以得到多少个细胞呢?
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当n趋向无限时,这个式子的极值等于2.718281828... 。
e的二分之一次方等于多少 e的2分之1次方等于根号e吗

因此,当增长率为100%保持不变时,我们在单位时间内最多只能得到2.71828个细胞 。数学家把这个数就称为e,它的含义是单位时间内,持续的翻倍增长所能达到的极限值 。
这个值是自然增长的极限,因此以e为底的对数,就叫做自然对数 。
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有了这个值以后,计算银行的复利就非常容易 。
假定有一家银行 , 每年的复利是100%,请问存入100元,一年后可以拿多少钱?
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回答就是271.828元,等于100个e 。
但是,实际生活中 , 银行的利息没有这么高,如果利息率只有5%,那么100元存一年可以拿到多少钱呢?
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为了便于思考,我们取n等于50:
e的二分之一次方等于多少 e的2分之1次方等于根号e吗

我们知道,在100%利息率的情况下,n=1000所得到的值非常接近e:
e的二分之一次方等于多少 e的2分之1次方等于根号e吗

因此,5%利息率就相当于e的20分之一次方:
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20分之一正好等于5%的利率率,所以我们可以把公式改写成:
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上式的rate就代表增长率 。这说明e可以用于任何增长率的计算,前提是它必须是持续不断的复合式增长 。
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再考虑时间因素,如果把钱在银行里存2年,可以得到多少钱?
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在时间t的情况下,通用公式就是:
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上式就是计算增长量的万能公式,可以适用于任何时间、任何增长率 。
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回到上面的例子,如果银行的利息率是5%的复利,请问100元存款翻倍需要多少时间?
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计算结果是13.86年:
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上式最后一个等号 , 表明用72除以增长率,可以得到翻倍的大致时间 , 这就是72法则的来源 。
【e的二分之一次方等于多少 e的2分之1次方等于根号e吗】—end—

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