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数学常数e的含义.doc

上传人:a**** 文档编号:534253 上传时间:2025-12-09 格式:DOC 页数:4 大小:15KB
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1、数学常数e的含义1.e是一个重要的常数,但是我一直不知道,它的真正含义是什么。它不像。大家都知道,代表了圆的周长与直径之比3.14159,可是如果我问你,e代表了什么。你能回答吗?维基百科说:e是自然对数的底数。但是,你去看自然对数,得到的解释却是:自然对数是以e为底的对数函数,e是一个无理数,约等于2.718281828。这就构成了循环定义,完全没有说e是什么。数学家选择这样一个无理数作为底数,还号称这种对数很自然,这难道不是很奇怪的事情吗?2.昨天我读到一篇好文章,它把这个问题解释得非常清楚,而且一看就懂。它说,什么是e?简单说,e就是增长的极限。下面就是它的解释。3.假定有一种单细胞生物

2、,它每过24小时分裂一次。那么很显然,这种生物的数量,每天都会翻一倍。今天是1个,明天就是2个,后天就是4个。我们可以写出一个增长数量的公式:上式中的x就表示天数。这种生物在x天的总数,就是2的x次方。这个式子可以被改成下面这样:其中,1表示原有数量,100%表示单位时间内的增长率。4.我们继续假定:每过12个小时,也就是分裂进行到一半的时候,新产生的那半个细胞已经可以再次分裂了。因此,一天24个小时可以分成两个阶段,每一个阶段都在前一个阶段的基础上增长50%。当这一天结束的时候,我们一共得到了2.25个细胞。其中,1个是原有的,1个是新生的,另外的0.25个是新生细胞分裂到一半的。如果我们继

3、续修改假设,这种细胞每过8小时就具备独立分裂的能力,也就是将1天分成3个阶段。那么,最后我们就可以得到大约2.37个细胞。很自然地,如果我们进一步设想,这种分裂是连续不断进行的,新生细胞每分每秒都具备继续分裂的能力,那么一天最多可以得到多少个细胞呢?当n趋向无限时,这个式子的极值等于2.718281828.。因此,当增长率为100%保持不变时,我们在单位时间内最多只能得到2.71828个细胞。数学家把这个数就称为e,它的含义是单位时间内,持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,因此以e为底的对数,就叫做自然对数。5.有了这个值以后,计算银行的复利就非常容易。假定有一家银行,每年

4、的复利是100%,请问存入100元,一年后可以拿多少钱?回答就是271.828元,等于100个e。但是,实际生活中,银行的利息没有这么高,如果利息率只有5%,那么100元存一年可以拿到多少钱呢?为了便于思考,我们取n等于50:我们知道,在100%利息率的情况下,n=1000所得到的值非常接近e:因此,5%利息率就相当于e的20分之一次方:20分之一正好等于5%的利率率,所以我们可以把公式改写成:上式的rate就代表增长率。这说明e可以用于任何增长率的计算,前提是它必须是持续不断的复合式增长。6.再考虑时间因素,如果把钱在银行里存2年,可以得到多少钱?在时间t的情况下,通用公式就是:上式就是计算

5、增长量的万能公式,可以适用于任何时间、任何增长率。7.回到上面的例子,如果银行的利息率是5%的复利,请问100元存款翻倍需要多少时间?死记硬背是一种传统的教学方式,在我国有悠久的历史。但随着素质教育的开展,死记硬背被作为一种僵化的、阻碍学生能力发展的教学方式,渐渐为人们所摒弃;而另一方面,老师们又为提高学生的语文素养煞费苦心。其实,只要应用得当,“死记硬背”与提高学生素质并不矛盾。相反,它恰是提高学生语文水平的重要前提和基础。计算结果是13.86年:单靠“死”记还不行,还得“活”用,姑且称之为“先死后活”吧。让学生把一周看到或听到的新鲜事记下来,摒弃那些假话套话空话,写出自己的真情实感,篇幅可

6、长可短,并要求运用积累的成语、名言警句等,定期检查点评,选择优秀篇目在班里朗读或展出。这样,即巩固了所学的材料,又锻炼了学生的写作能力,同时还培养了学生的观察能力、思维能力等等,达到“一石多鸟”的效果。“教书先生”恐怕是市井百姓最为熟悉的一种称呼,从最初的门馆、私塾到晚清的学堂,“教书先生”那一行当怎么说也算是让国人景仰甚或敬畏的一种社会职业。只是更早的“先生”概念并非源于教书,最初出现的“先生”一词也并非有传授知识那般的含义。孟子中的“先生何为出此言也?”;论语中的“有酒食,先生馔”;国策中的“先生坐,何至于此?”等等,均指“先生”为父兄或有学问、有德行的长辈。其实国策中本身就有“先生长者,有德之称”的说法。可见“先生”之原意非真正的“教师”之意,倒是与当今“先生”的称呼更接近。看来,“先生”之本源含义在于礼貌和尊称,并非具学问者的专称。称“老师”为“先生”的记载,首见于礼记?曲礼,有“从于先生,不越礼而与人言”,其中之“先生”意为“年长、资深之传授知识者”,与教师、老师之意基本一致。上式最后一个等号,表明用72除以增长率,可以得到翻倍的大致时间,这就是72法则的来源。

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