訊號與系統2 關於自然常數e的那些事

2021-10-02 16:11:29 字數 1424 閱讀 8502

訊號與系統的基礎便是復變函式e

ee的jw次方,那麼真正的理解自然常數就變得非常重要。

自然常數e起源於數學家關於利率的計算,咱們舉個具體的例子來理解下:

假設目前銀行的貸款年利率是100%(應該是個黑心銀行…),社會人小付從銀行貸款了一萬元,年底一次付清本息,計息週期未定,計息週期之間按複利計算。若計息週期為一年,那麼很簡單,到年底一次還清兩萬就行,若計息週期為乙個季度呢,計算也比較簡單:

( 1+

1/4)

4≈

2.44

(1+1/4

)4≈2

.44

一般來說,若把一年分為n個計息週期,則最終本息和為:

( 1+

1/n)

n(1+1/n)^n

(1+1/n

)n可以計算若乙個月為乙個計息週期,本息和約為2.613。從公式可知,n越大,計算結果越大,我們可以假設n趨近於無窮大,那麼最終這個式子就變成了乙個極限:

lim ⁡n

→∞(1

+1/n

)n

\lim\limits_(1+1/n)^n

n→∞lim​(

1+1/

n)n經過證明這個極限是收斂的,最終的值就是自然常數e

ee,它是乙個無限不迴圈小數,約等於2.718281828。

放到更一般的情況下考慮,若貸款年利率是x,則最終本息和就等於本金的e

xe^x

ex倍。相信看過一些香港電影的都會記得,最狠的高利貸有時候會宣稱自己是按秒計息的,這種情況下,最終的本息和就很接近e

xe^x

ex。從另外乙個角度說,其實計息週期從1變到12,本息和的增幅是很可觀的,但再進一步縮短計息週期的話,本息和的增幅就很有限,這種情況下如果要增加收入,還是要從調整利率和調整付息還本方式入手。

最初接觸自然常數e

ee,可能會把它和其他常數π

\piπ、k

kk放在一起理解,之後接觸過e

ee的性質和功用後,就會驚訝:為什麼乙個常數會這麼屌。

能夠被叫「自然」常數當然很屌,但e

ee並不僅僅是個常數,應該把e

ee和e

xe^x

ex放在一起理解,要把他們理解成乙個極限或者說公式,其中e

ee只是e

xe^x

ex在x =1

x=1x=

1時的特殊值。

這樣我們就把所有關注的重點聚焦到e

xe^x

ex上來,它的積分性質、微分性質,以及被稱為「上帝公式」的尤拉恒等式。其中尤拉恒等式可以說是復變函式和訊號與系統的基石,是電子資訊和通訊原理的基石,在日常工作中也時常可以見到它的身影。尤拉恒等式是乙個可以令人拍案叫絕的公式,它是代數和幾何的完美統

一、實數和虛數的完美統一。學好尤拉恒等式,就會覺得所有的三角函式都是弟弟。

關於自然常數e的理解

by z.h.fu 切問錄 在上中學學習對數的時候,我們就學到了乙個叫做e的東西 e 2.71828 e limn 1 1n n 但是始終缺乏乙個直觀的理解,為什麼e要這麼定義,為什麼到處都會有他的身影。後來在研究乙個增長模型的時候,重新研究了下e的定義,找到了幾個關於它的直觀的理解。首先研究這麼乙...

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