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證明e<3?

網(wǎng)友解答: 從e的來(lái)歷說(shuō)起,這就要提到歐洲資本主義的發(fā)展,貨幣的時(shí)間價(jià)值為人們所廣泛認(rèn)識(shí),資本是追逐利益的,有個(gè)黑心的資本家,他把錢借出去,收取年利率100%,那到期他的回報(bào)率將是2,但

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從e的來(lái)歷說(shuō)起,這就要提到歐洲資本主義的發(fā)展,貨幣的時(shí)間價(jià)值為人們所廣泛認(rèn)識(shí),資本是追逐利益的,有個(gè)黑心的資本家,他把錢借出去,收取年利率100%,那到期他的回報(bào)率將是2,但他還不滿足,于是乎,就得想辦法,他說(shuō),年利率還是100%,但得分半年付一次,半年的利息累積到本金,跟原來(lái)的本金相加,作為下一個(gè)半年的本金計(jì)息,這就是復(fù)利,實(shí)際利率就不是100%了,回報(bào)率就是(1+50%)2=2.25,他開心了一陣子,發(fā)現(xiàn)還不夠,于是改成一個(gè)季度一次的復(fù)利,那得到的回報(bào)率約為2.441,雖然增加的幅度沒(méi)之前大了,但好歹是增加了點(diǎn)。自從嘗到這個(gè)甜頭后,他就不斷地把一年細(xì)分,期數(shù)就越來(lái)越長(zhǎng),每期時(shí)間越來(lái)越短。那這個(gè)套路是不是可以一直玩下去,如果無(wú)限分割(時(shí)間分得數(shù)學(xué)理論上的無(wú)限小,可以認(rèn)為連續(xù),金融上就叫連續(xù)復(fù)利),這個(gè)回報(bào)率會(huì)無(wú)限增長(zhǎng)呢還是會(huì)有個(gè)盡頭,數(shù)學(xué)家發(fā)現(xiàn),它是有盡頭的(用數(shù)學(xué)語(yǔ)言說(shuō)就是“收斂”),這就是e的極限定義――e=lim(1+1/n)?,n趨于無(wú)窮。

從e的極限定義出發(fā),通過(guò)數(shù)學(xué)的不斷發(fā)展,結(jié)合各種工具,e出現(xiàn)導(dǎo)數(shù)、積分、微分方程、級(jí)數(shù)等等數(shù)學(xué)領(lǐng)域中,這是個(gè)一貫相連的體系,不是幾頁(yè)、幾十頁(yè)紙能講清的問(wèn)題。

在自然科學(xué)中,人們往往會(huì)提出很多模型,需要理想的簡(jiǎn)化的數(shù)學(xué)語(yǔ)言,為了方便,模型往往有很多連續(xù)性,如經(jīng)典物理,量子力學(xué)的薛定諤方程、熱力學(xué)上的可逆,連續(xù)進(jìn)出料和反應(yīng),反應(yīng)級(jí)數(shù),空氣阻力和速度的線性關(guān)系等等,這些模型的數(shù)學(xué)語(yǔ)言很多是微分方程,其解是個(gè)函數(shù)(通俗地,很多場(chǎng)合表現(xiàn)為“公式”形式),這樣得到的公式,往往包含e。

關(guān)于e<3的一個(gè)簡(jiǎn)單證明,就說(shuō)下e的泰勒級(jí)數(shù)定義(至于怎么來(lái)的,就不說(shuō)了,前面說(shuō)過(guò),從e的極限定義到它的泰勒級(jí)數(shù),不是幾十頁(yè)紙能說(shuō)清的),e=∑1/n!,(n從0開始),e=1+1/1!+1/2!+1/3!+1/4!+1/5!+……<2+1/2+1/6+1/(3×4)+1/(4×5)……=2+1/2+1/6+(1/3-1/4)+(1/4-1/5)+……=3。

關(guān)于e^x求導(dǎo),很容易推導(dǎo),最基礎(chǔ)的就是用e的極限定義和導(dǎo)數(shù)定義(△x趨于0):(e^x)′=[e^(x+△x)-e^x]/△x=e^x×(e^△x-1)/△x=e^x×{[(1+△x)^(1/△x)]^△x-1}/△x=e^x×(1+△x-1)/△x=e^x

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一般應(yīng)用放縮法,講不等式時(shí)的典型的例子:二項(xiàng)式定理結(jié)合裂項(xiàng)比較簡(jiǎn)單。

但若證明單調(diào)性遞增,不用導(dǎo)數(shù)很麻煩,即使求導(dǎo),也要二次求導(dǎo),一般高考中不做要求。

但大一必修,兩個(gè)重要的極限之一(單調(diào)且有界),另一個(gè)是sinx~x(x→0),必須掌握,現(xiàn)代數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)。

你要注意的是,ln和lg高考試卷都考,但現(xiàn)代數(shù)學(xué)與e的練習(xí)更密切!

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