數學常數e

數學常數e

歐拉常數最先由瑞士數學家萊昂哈德·歐拉(Leonhard Euler)在1735年發表的文章 De Progressionibus harmonicus observationes 中定義。歐拉曾經使用C作為它的符號,並計算出了它的前6位小數。1761年他又將該值計算到了16位小數。

e的重要意義

e,作為數學常數,是自然對數函式的底數。有時稱它為歐拉數(Euler number),以瑞士數學家歐拉命名;也有個較鮮見的名字納皮爾常數,以紀念蘇格蘭數學家約翰•納皮爾引進對數。它就像圓周率π和虛數單位i,e是數學中最重要的常數之一。

e的數值

它的數值約是(小數點後100位):e ≈ 2.71828 18284 59045 23536 02874 71352 66249 77572 47093 69995 95749 66967 62772 40766 30353 54759 45713 82178 52516 64274

e的來源

第一次提到常數e,是約翰•納皮爾於1618年出版的對數著作附錄中的一張表。但它沒有記錄這常數,只有由它為底計算出的一張自然對數列表,通常認為是由威廉•奧特雷德(William Oughtred)製作。第一次把e看為常數的是雅各•伯努利(Jacob Bernoulli).
已知的第一次用到常數e,是萊布尼茨於1690年和1691年給惠更斯的通信,以b表示。1727年歐拉開始用e來表示這常數;而e第一次在出版物用到,是1736年歐拉的《力學》(Mechanica)。雖然以後也有研究者用字母c表示,但e較常用,終於成為標準。
用e表示的確實原因不明,但可能因為e是“指數”(exponential)一字的首字母。另一看法則稱a,b,c和d有其他經常用途,而e是第一個可用字母。不過,歐拉選這個字母的原因,不太可能是因為這是他自己名字Euler的首字母,因為他是個很謙虛的人,總是恰當地肯定他人的工作。
很多增長或衰減過程都可以用指數函式模擬。指數函式的重要方面在於它是唯一的函式與其導數相等(乘以常數)。e是無理數和超越數(見林德曼—魏爾施特拉斯定理(Lindemann-Weierstrass))。這是第一個獲證為超越數,而非故意構造的(比較劉維爾數);由夏爾•埃爾米特(Charles Hermite)於1873年證明。

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