自然常数,为数学中一个常数 ,是一个无限不循环小数,且为超越数,其值约为2.718281828459045。
e作为数学常数 ,是自然对数函数的底数。有时称它为欧拉数,以瑞士数学家欧拉命名;也有个较鲜见的名字纳皮尔常数,以纪念苏格兰数学家约翰·纳皮尔(John Napier)引进对数 。它就像圆周率π和虚数单位i ,e是数学中最重要的常数之一。
扩展资料:
e对于自然数的特殊意义
所有大于2的2n形式的偶数存在以e为中心的共轭奇数组,每一组的和均为2n,而且至少存在一组是共轭素数。
可以说是素数的中心轴 ,只是奇数的中心轴 。
素数定理
自然常数也和质数分布有关。有某个自然数a,则比它小的质数就大约有个。在a较小时,结果不太正确 。但是随着a的增大 ,这个定理会越来越精确。这个定理叫素数定理,由高斯发现。
e的大小大约是多少
e,作为数学常数,是自然对数函数(Natural Logarithmic Functions)的底数 。有时称它为欧拉数(Euler number) ,以瑞士数学家欧拉命名;也有个较鲜见的名字纳皮尔常数,以纪念苏格兰数学家约翰·纳皮尔引进对数。它的数值约是(小数点后20位):e ≈ 2.71828 18284 59045 23536 ...... 就像圆周率π和虚数单位i,e是数学中最重要的常数之一。它有几种等价定义 ,下面列出一部份:目录[隐藏] 1 定义 2 性质 3 无理数证明 4 历史 5 e在数学外的用途 6 已知位数 7 参见 [编辑] 定义 最常见的四种e的定义如下:1. 定义e 为下列极限值: 。 </dd>2. 定义e为下列无穷级数之和: , </dd>其中n!表n的阶乘。 </dd>3. 定义e为唯一的数x > 0使得 。 </dd>4. 定义e为唯一的数x使得 </dd>这些定义可证明是等价的。[编辑] 性质 很多增长或衰减过程都可以用指数函数模拟 。指数函数ex重要在它是唯一的函数与其导数相等(乘以常数,最一般的函数形式为kex ,k为任意常数)。。 e是无理数和超越数(见林德曼-魏尔斯特拉斯定理(Lindemann-Weierstrass)) 。这是第一个获证为超越数,而非故意构造的(比较刘维尔数);由夏尔·埃尔米特(Charles Hermite)于1873年证明。有猜想它为正规数。它出现在数学中一条称为欧拉公式的重要等式中: 。 当x = π的特例是欧拉恒等式:, 这式被理查德·费曼称为“欧拉的宝石”。e的无穷连分数展开式有个有趣的模式 ,可以表示如下:。 [编辑] 无理数证明 证明e是无理数可以用反证法 。假设e是有理数,则可以表示成a / b,其中a,b为正整数。以e的无穷级数展开式可以得出矛盾。考虑数字 , 以下将推导出x是小于1的正整数;由于不存在这样的正整数,得出矛盾,所以得证e是无理数 。x是整数,因为 。 x是小于1的正数 ,因为 。 但是0与1之间(不含0与1)不存在有整数,故原先假设矛盾,得出e为无理数。[编辑] 历史 第一次提到常数e ,是约翰·纳皮尔于1618年出版的对数著作附录中的一张表 。但它没有记录这常数,只有由它为底计算出的一张自然对数列表,通常认为是由威廉·奥特雷德(William Oughtred)制作。第一次把e看为常数的是雅各·伯努利(Jacob Bernoulli) ,他尝试计算下式的值:。 已知的第一次用到常数e,是莱布尼茨于1690年和1691年给惠更斯的通信,以b表示 。1727年欧拉开始用e来表示这常数;而e第一次在出版物用到 ,是1736年欧拉的《力学》(Mechanica)。虽然往后年日有研究者用字母c表示,但e较常用,终于成为标准。用e表示的确实原因不明 ,但可能因为e是“指数 ”(exponential)一字的首字母 。另一看法则称a,b,c和d有其他经常用途,而e是第一个可用字母。不过 ,欧拉选这个字母的原因,不太可能是因为这是他自己名字Euler的首字母,因为他是个很谦虚的人 ,总是恰当地肯定他人的工作。[编辑] e在数学外的用途 在Google2004年的首次公开募股,集资额不是通常的整头数,而是$2,718,281,828 ,这当然是取最接近整数的e十亿美元 。(顺便一提,Google2005年的一次公开募股中,集资额是$14,159,265 ,与圆周率有关) Google也是首先在硅谷心脏地带,接着在麻萨诸塞州剑桥出现的神秘广告版的幕后黑手,它写着{first 10-digit prime found in consecutive digits of e}.com(在e的连续数字中第一个发现的十位质数.com)。解决了这问题(第一个e中的十位质数是7427466391 ,出奇地到很后才出现,由第100个数字开始),进入网站后还有个更难的题目要解决,最后会到达Google的招聘页。但这个挑战已结束 ,上述网站都已关闭 。 著名计算机科学家高德纳的软件METAFONT的版本号码趋向e(就是说版本号码是2,2.7,2.71 ,2.718等)。 [编辑] 已知位数 e的已知位数日期位数计算者1748年18Leonhard Euler1853年137William Shanks1871年205William Shanks1884年346J. M. Boorman1946年808 ?1949年2,010John von Neumann1961年100,265Daniel Shanks & John W. Wrench1994年10,000,000Robert Nemiroff & Jerry Bonnell1997年5月18,199,978Patrick Demichel1997年8月20,000,000Birger Seifert1997年9月50,000,817Patrick Demichel1999年2月200,000,579Sebastian Wedeniwski1999年10月869,894,101Sebastian Wedeniwski1999年11月21日1,250,000,000Xavier Gourdon2000年7月10日2,147,483,648Shigeru Kondo & Xavier Gourdon2000年7月16日3,221,225,472Colin Martin & Xavier Gourdon2000年8月2日6,442,450,944Shigeru Kondo & Xavier Gourdon2000年8月16日12,884,901,000Shigeru Kondo & Xavier Gourdon2003年8月21日25,100,000,000Shigeru Kondo & Xavier Gourdon2003年9月18日50,100,000,000Shigeru Kondo & Xavier Gourdon2007年4月27日100,000,000,000Shigeru Kondo & Steve Pagliarul
其值约为2.71828。
超越数的存在是由法国数学家刘维尔(Joseph Liouville,1809—1882)在1844年最早证明的。关于超越数的存在,刘维尔写出了下面这样一个无限小数:
a=0.110001000000000000000001000…(a=1/10^1!+1/10^2!+1/10^3!+…) ,并且证明取这个a不可能满足任何整系数代数方程,由此证明了它不是一个代数数,而是一个超越数 。后来人们为了纪念他首次证明了超越数 ,所以把数a称为刘维尔数。
e,是一个无限不循环小数,且为超越数 ,其值约为2.71828。超越数主要只有自然常数(e)和圆周率(π) 。自然常数的知名度比圆周率低很多,原因是圆周率更容易在实际生活中遇到,而自然常数在日常生活中不常用。
扩展资料:
第一次提到常数e,是约翰·纳皮尔(John Napier)于1618年出版的对数著作附录中的一张表。但它没有记录这常数 ,只有由它为底计算出的一张自然对数列表,通常认为是由威廉·奥特雷德(William Oughtred)制作 。第一次把e看为常数的是雅各·伯努利(Jacob Bernoulli)。
已知的第一次用到常数e,是莱布尼茨于1690年和1691年给惠更斯的通信 ,以b表示。用e表示的确实原因不明,但可能因为e是“指数”(exponential)一字的首字母 。另一看法则称a,b ,c和d有其他经常用途,而e是第一个可用字母。不过,欧拉选这个字母的原因 ,不太可能是因为这是他自己名字Euler的首字母,因为他是个很谦虚的人,总是恰当地肯定他人的工作。
以e为底的指数函数的重要方面在于它的函数与其导数相等 。e是无理数和超越数(见林德曼—魏尔施特拉斯定理(Lindemann-Weierstrass))。这是第一个获证的超越数 ,而非故意构造的(比较刘维尔数);由夏尔·埃尔米特(Charles Hermite)于1873年证明。
百度百科-自然常数
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