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一个
e是一个重要的常数,但我从来不知道它真正的含义。
不像。众所周知,代表3.14159圆的周长与直径之比,但如果我问你,E代表什么?你能回答吗?
维基百科说:
e是自然对数的底数。’
然而,当你看“自然对数”时,你得到的解释是:
自然对数是基于E的对数函数,E是无理数,约为2.718281828。’
这构成了一个循环定义,根本没有说E是什么。数学家选择这样一个无理数作为基数,声称对数是‘自然’的,这难道不奇怪吗?
2
曾经看过一篇很好的文章,把这个问题解释的很清楚,一目了然。
上面写着,E是什么?简单来说,e是增长的极限。
这是它的解释。
三
假设有一个单细胞生物,每24小时分裂一次。
所以很明显,这种生物的数量每天都在翻倍。今天一个,明天两个,后天四个。我们可以写出一个增加数量的公式:
公式中的x表示天数。这些生物在x天内的总数是2的x次方。该公式可以更改为以下内容:
其中,1代表原始数量,100%代表单位时间增长率。
四
我们继续假设每12个小时,也就是分裂中期,新产生的半个细胞可以再次分裂。
因此,一天24小时可以分为两个阶段,每个阶段在前一阶段的基础上增加50%。
一天下来,我们总共得到了2.25个细胞。其中一个是原装的,一个是hxdyj的,另外0.25是hxdyj细胞分成两半的。
如果我们继续修正假设,这个细胞每八小时就有独立分裂的能力,也就是一天分为三个阶段。
然后,最后,我们可以得到大约2.37个细胞。
自然,如果我们进一步想象这种分裂是连续的,hxdyj细胞每分钟都有继续分裂的能力,我们一天最多能得到多少个细胞?
当n趋于无穷大时,这个公式的极值等于2.718281828。
因此,当增长率为100%时,我们单位时间最多只能得到2.71828个细胞。数学家把这个数叫做E,意思是单位时间内连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,所以基于e的对数称为自然对数。
五
有了这个值,计算银行的复利就非常容易了。
假设有一家银行的复利是每年100%。一年后存100元能拿多少?
答案是271.828元,等于100 E。
然而,在现实生活中,银行的利率并没有那么高。如果利率只有5%,他存一年100元能拿到多少钱?
为了思考,我们把n当成50:
我们知道,在100%利率的条件下,n=1000得到的值非常接近E:
因此,5%的利率等于E的20次方:
二十分之一正好等于5%的利率,所以我们可以把公式改写如下:
公式上的比率代表增长率。这表明,只要是连续的复合增长,E可以用来计算任何增长率。
六
考虑到时间因素,把钱存在银行两年能拿到多少钱?
在时间t,通式为:
上述公式是计算增长的通用公式,可适用于任何时间和任何增长率。
七
回到上面的例子,如果银行的利率是5%的复利,100元的存款翻倍需要多长时间?
计算结果为13.86年:
等式中最后一个等号表示72除以增长率可以得到翻倍的大概时间,这就是72法则的来源。
—结束—
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