77百科网
当前位置: 首页 生活百科

欧拉的技术成熟吗(欧拉1分钟解决eπ和π)

时间:2023-06-02 作者: 小编 阅读量: 2 栏目名: 生活百科

在欧拉的积极倡导下,π才成为了圆周率的代名词。最近的记录是今年,3月14日,谷歌宣布圆周率现已到小数点后31.4万亿位。其实e和π在本质上是没有任何关系的。这让很多人误以为,e和π本来就存在着某种关系。在对比e^π和π^e的大小的方法中,取对数求导法才是最简单明了的计算方法。对数曾经和解析几何、微积分被公认是17世纪数学的三大重要成就,许多科学家对对数的提出表示高度的赞扬。

对数

让计算变得简单

欧拉公式e^(iπ) 1=0,被称为数学中最完美的公式,公式中的e、π、i、1和0五个元素还分别被比喻成射雕英雄传里的五大高手:东邪西毒南帝北丐中神通。

鉴于常常有人在后台问超模君,e和π为什么常常会出现在似乎不相关的领域?e和π之间有什么联系吗?e^π和π^e谁大?之类的问题。

今天超模君就给大家扒一扒e和π。

e的出身

说到e,又得提欧拉了,哪哪都有他,真是一个神奇的男子。自然数e正是以

Leonhard Euler(莱昂纳德·欧拉)命名的,取的是Euler的首字母“e ”。

但,事实上第一个发现e的人不是欧拉,而是雅可比·伯努利(Jacob Bernoulli),伯努利是不是很熟悉?

在17~18世纪,伯努利家族是一个学术世家,雅可比·伯努利是约翰·伯努利(Johann Bernoulli)的哥哥,而约翰·伯努利则是欧拉的数学老师。

扯远了,我们回到e。要去理解e的话,我们可以从生活中常见的例子讲起,就是银行利率与收益的问题。

假如你有1块钱存入银行,银行同意付给你100%的年利率。

那么当然到了一年后,你手里的钱就增长为(1 100%)=2块钱;

现银行同意按复利计算,把一年期的年利率拆成两个半年期利率50%,那么年底到手的钱为:(1 50%)×(1 50%)=2.25块钱;

现银行按照季度计算复利,那么年底到手的钱为:(1 25%)×(1 25%)×(1 25%)×(1 25%)=2.44块钱;

我们可以看到分的越细,总收入越多。如果把这个复利计算过程继续细分,按天算,年底到手的钱为:

如果在细分为时分秒呢?经过迭代运算,可以得到一下数值:

可以发现结算利率期数n越大,年底到手的钱越多,最终无限接近e值。

也就是说,本金一块钱定了,银行的年利率(100%)定了,无论分多少期结算利息,年底到手的钱无限接近一个值(2.7183)。

e的本质含义就是累积增长的极限,e写成高等数学微积分的形式,也是e的定义式为:

π的出身

说到圆周率就简单了,不就是圆的周长和直径的比值嘛。

圆周率π最早提出来是在1748年,欧拉的代表作《无穷小分析引论》出版,在这本著作里,欧拉建议用符号“π”来表示圆周率,并且直接在里面使用了π。在欧拉的积极倡导下,π才成为了圆周率的代名词。

虽然π的定义很简单,但是关于圆周率的计算却历经了几千年,都还没有算到尽头呀。

最近的记录是今年,3月14日,谷歌宣布圆周率现已到小数点后31.4万亿位。

关于圆周率的计算方法五花八门,甚至到了无奇不有的境界(超模君在去年盘点过的算法传送门)。

说到圆周率还有一个不得不提的人,就是我国的数学家祖冲之。

公元480年左右,南北朝时期的数学家祖冲之进一步得出精确到小数点后7位的结果,给出不足近似值3.1415926和过剩近似值3.1415927。正确位数达7位数,在那个时候可以说是非常精准,在之后的900多年都没人打破记录。

祖冲之牛批!

e和π的那些事儿

讲完了e和π的出身了,那么e个π之间是否存在什么关系呢?

毕竟有时候会出现这样的现象:带e的定积分积出来里头有π,而三角函数的积分有一些积出来里头有e。

其实e和π在本质上是没有任何关系的。

之所以出现“带e的定积分积出来里头有π,而三角函数的积分有一些积出来里头有e”这种情况,是因为傅里叶展开与e有关的函数,如e^x或者lnx在傅立叶展开后都可以变成一个三角函数的级数,只要取好合适的积分区间自然会出现π。

加上欧拉用了一条公式把它们巧妙地连接在一起,那条公式就是非常出名的欧拉公式:e^(iπ) 1=0。这让很多人误以为,e和π本来就存在着某种关系。

也有人会不解:为什么e和π会常常出现在那些似乎不太相关的学科呢?比如说物理化学等学科。

那是因为涉及到微积分和指数对数的运算,e和π都喜欢来凑热闹。高斯曾经说过,数学是科学之王。王自然掌控这一切,数学掌控着科学。

e^π 和π^e哪个大?

说到了e和π,自然逃不掉e^π和π^e哪个大的问题。

超模君也准备了好几个比较的方法,最简单的方法当然是计算器啦,拿出你的科学计算器,输入e^π和π^e,即可得到对应的值:

显然,e^π要大于π^e。

好了,今天就讲到这了,别闹,超模君才不会这么小儿科的方法了,下面给大家展示一下逼格稍微高一点的解题方法:

e的定义法,你看这名字,逼格就上来了,顾名思义,用e的定义去解题。

这个方法,看起来稍微有点复杂,没有那么好理解。

为了让大伙能看明白,那来个简单的构造函数求导法:

求导得

严格单调递减,因此

可得

这个方法就容易理解一点了。在对比e^π 和π^e的大小的方法中,取对数求导法才是最简单明了的计算方法。

18世纪,欧拉发现了指数与对数的互逆关系。在1770年出版的一部著作中,欧拉首先使用来定义

,他指出:“对数源于指数”。

对数曾经和解析几何、微积分被公认是17世纪数学的三大重要成就,许多科学家对对数的提出表示高度的赞扬。

这里的取对数求导法可见一斑。

先分别取对数

乍一看,e^π 和π^e的值相差很近,但用简单的加减乘除法根本无法完成大小的比较,对数的出现让这一切变得简单。

本来还以为e^π 和π^e哪个大是什么大难题,这不很简单吗?搞得多难似的,超模君8岁的表妹都会比较了,对比e^π 和π^e大小也就是一个一分钟不到的小问题嘛。

    推荐阅读
  • 哪些水果泰迪不能吃(下面这几种水果)

    不要为了好奇心,就给泰迪喂柠檬哦,对狗狗身体没好处。牛油果牛油果狗狗是不能直接食用的,因为果肉里含有一种叫“persin”的心血管毒素,可能会让泰迪中毒。但是夏威夷果对泰迪来说很危险,少量就可以导致呕吐,所以不建议喂食。平时饲养狗狗,出现呕吐的情况,可以停止喂食,等上几小时后,再喂点益生菌调理肠胃。另外泰迪吃得太咸容易有毛发褪色的问题,日常最好选择低盐、美毛的狗粮喂食。

  • 乔欣微博瘦脸(乔欣祛雀斑脱唇毛)

    在视频中乔欣还自己碎碎念“我要真整了也就算了,非说我整了,气死我了”,粉丝们纷纷在评论中表示很可爱。最近乔欣在一个媒体采访过程中,又再一次提到了八卦媒体号编造的关于她的一些传闻,也再次郑重澄清自己眼睛没有整过,还一不小心爆了一个大料,说自己激光祛了雀斑还脱了唇毛,也是很耿直有趣了。

  • 空气净化器和加湿器的区别(空气净化器和加湿器的区别图)

    空气净化器和加湿器的区别空气净化器和加湿器的区别主要从以下两点进行区别。工作方向空调净化器的工作方向是空气净化,预防感冒等疾病的发生;而加湿器的工作方向是增加空气中的湿度,缓解口干舌燥的情况。

  • 西游记唐僧从哪里走到了哪里(西游记原著解读18)

    孙悟空可能接到了如来的指示,在规定的时间里赶到通天河,执行如来的下一步计划,并且要避开某些人,不让他们知道。在私下里,孙悟空是得到了如来的大力支持。取经路线是由如来、燃灯古佛和观音等人一起制定的。作为取经路线执行人的孙悟空,他并不清楚如来的真实意图。经通天河到西凉女国再到火焰山,这条路线是如来临时修改的,观音并不知情。

  • 每天晚上吃一个维生素e好吗(坚持吃一粒维生素E)

    脂溶性维生素进入机体后,如有多余,就储存在人体脂肪组织内,少量的可随胆汁的分泌排出体外。维生素E缺乏多发生在婴幼儿,可发生溶血性贫血等;维生素K缺乏时会导致人体出血症状。维生素E又称作是生育酚,是一种脂溶性维生素,主要用于心脑血管疾病以及习惯性流产、不孕症的辅助治疗。但需要注意的是,存在维生素K缺乏以及缺铁性贫血的患者,需慎用维生素E,不可自行用药,需要遵医嘱用药。

  • excel表格中round是什么函数(EXCEL:ROUND函数和他的兄弟们)

    ROUND函数一个四舍五入函数,将数字四舍五入到指定的位数。他还有三个兄弟,分别是MROUND、ROUNDUP、ROUNDDOWN。MROUND函数是将数字四舍五入为指定的倍数ROUNDUP函数是将数字进行向上舍入(远离0)ROUNDDOWN函数是将数字进行向下舍入(接近0)语法ROUND数字不可省略。要进行四舍五入的位数。果第二个参数小于0,则向上舍入到小数点前位数。MROUND函数的使用数值与倍数的符号必须相同。如果不相同,则返回错误值#NUM。

  • 爆笑神评论之舞蹈音乐卡点(神评爆笑精华版)

    天天更新,愿你天天开心!朋友们,今天晚上有人骂我SB,我能报警吗?如何拒绝一个女人而又不让她伤心?听说每个中国人平均每天摸150次手机。明明就一次,睡前放下,睡醒拿起。若觉得搞笑请点赞支持啊!欢迎评论、转发!我是专注搞笑的"那些段子"欢迎关注,每天笑不停!

  • 巧克力夏季怎么保存(巧克力夏天怎么保存不易化掉)

    以下内容希望对你有帮助!巧克力夏季怎么保存巧克力的最佳储存温度是5℃~18℃,如果室温过高,最好先用锡箔纸将巧克力密封,再置于冰箱冷藏室靠外的位置储存。取出后勿立即打开,要在密闭条件下让它慢慢回温,接近室温时再打开密封包装食用。为了保持巧克力的最佳风味和口感,最好还是吃多少,买多少,每次吃最新鲜的。

  • 档案盒侧面标签制作方法(档案盒侧面标签如何制作)

    以下内容大家不妨参考一二希望能帮到您!档案盒侧面标签制作方法档案盒侧面标签的制作方法是用word文档中的文本框,文本框中输入文字,调整文字的大小,字体即可。印刷业所称的标签,大部分是用来标识自己产品的相关说明的印刷品,并且大部分都是以背面自带胶的。但也有一些印刷时不带胶的,也可称为标签。

  • 鹿晗和热巴现在的关系(热巴与鹿晗曾同游日本)

    最近因汪小菲一事闹得沸沸扬扬,一位名为葛斯齐的台媒狗仔连续爆料,还晒出一堆照片、视频证据把汪小菲锤得服服贴贴。在5月31号下午,葛斯齐还开起直播,可是他在5年前提及迪丽热巴和鹿晗之事却在无意间上了热搜榜。之前葛斯齐曾说过,在2017年迪丽热巴和鹿晗同游日本一事,被指当年2位流量明星有恋情。迪丽热巴工作人员对于这次突如其来的热搜事件回应得非常快,粉丝更是护主心切。