上面提到的2.718…在高等数学中有着重要的作用,它有一个专门的表示符号——e。这是一个无理数,无法用准确的数字表示出来[9],但可以借助式子:表达出近似值,可以精确到任何位。
通过上面存款的例子可知,e是当n的值无限大时式子
的极限值。
尽管我们无法在此陈述种种理由,但把e当作对数的底数是非常合适的。这种对数表(自然对数表)已经广泛存在,并且应用于科研中。我们之前提到的48位、61位、102位和260位的对数的底数就是e。
e的出现总是会出乎我们的意料,看这样的一个题目:
把a分成怎样的几部分才能使各部分的乘积最大,要如何分?
我们已经知道,几个数的和在一定的情况下,当它们都相等时,乘积最大。显然,数a应该分成几等分,但到底是几份呢?两份、三份,还是四份?通过高等数学的方法可以确定,当分成的各部分越接近e时,它们的乘积就越大。
例如,当a的值是10的时候,为了使分成的各部分接近2.718…,可以求出:
的商,也就是要分成的份数。
由于无法把10分成3.678…等分,所以要取一个近似的整数4作为除数。这时,我们可以得出,把10平均分成4份,每份是2.5,各部分的乘积是:
(2.5)4=39.0625
实际上的确如此,当把10分成3份或者5份的时候,所得的乘积分别是:
都小于39.0625。
把20分成7等分时,各部分的乘积最大,因为:(www.daowen.com)
20÷2.718…=7.36…≈7
为了得到50和100的各部分乘积的最大值,应该把它们分别分为18等分和37等分,因为:
50÷2.718…=18.4…
100÷2.718…=36.8…
另外,e在物理学、天文学及其他的领域都有着巨大的作用,下面这些例子在用数学进行分析时都会用到e:
气压公式(气压随着高度的升高而减小);
欧拉公式[10];
物体的冷却定律;
放射性衰变与地球年龄;
摆针在空气中的摆动;
齐奥尔·科夫斯基计算火箭速度的公式[11];
细胞的增殖。
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