常数e

本文深入探讨了自然常数e的起源及其在高等数学中的应用,详细解释了e如何在利息计算中被发现,并通过极限公式计算其近似值。此外,还介绍了数列极限和函数极限的概念。

常数e

高等数学中的e全称为自然常数e。

1.e的由来

自然一词是指自然界的现象,是客观存在的或者说是本有的属性。比如自然数。e是人们在利息的计算中发现的一个极限的数字,因为是本身就存在。只是被人类发现了,故称之为自然常数。

2.e的计算

(1)e的精确值是没办法计算出的,因为e是无理数,是一个无限不循环小数,因此我们只能计算出他的近似值。

(2)根据高等数学中的极限公式,可以求出:当n->∞时,

所以求e的近似值,可让n取100,1000,10000,100000等,然后利用计算机来计算。如:

3.例子

假设本金为1元,年利率为100%,
如果一年发一次利息,即一共发一次利息,那么一年后账户余额为1+1=2元。
如果半年发一次利息,即一共发两次利息,发完利息你立刻将利息存入,一年后账户余额为1+ 1/2 + (1+1/2)/2=2.25元。
现在假设每年发n次利息,则最后账户余额为:1+1/n+(1+1/n)/n+(1+1/n+(1+1/n)/n)/n+……………
如果n趋于正无穷,那么最后的结果就是e。

 

知识补充:

极限lim

极限是微积分中的基础概念,它指的是变量在一定的变化过程中,从总的来说逐渐稳定的这样一种变化趋势以及所趋向的值(极限值)。

高等数学中,极限是一个重要的概念。

极限可分为数列极限函数极限

1.数列极限

设 {Xn} 为实数列,a 为定数.若对任给的正数 ε,总存在正整数N,使得当 n>N 时有∣Xn-a∣<ε 则称数列{Xn} 收敛于a,定数 a 称为数列 {Xn} 的极限,Xn→a(n→∞)或

ε越小,表示接近得越近;而正数ε可以任意地变小,说明Xn与常数a可以接近到任何不断地靠近的程度。

2.函数极限

设函数 在点 的某一去心邻域内有定义,如果存在常数A,对于任意给定的正数  (无论它多么小),总存在正数 ,使得当x满足不等式  时,对应的函数值  都满足不等式:

|f(x)-A|<ε,则称函数f当x趋于+∞时以A为极限,记作
lim f(x) = A 或 f(x)->A(x->+∞)

转载于:https://www.cnblogs.com/oneself/p/11435234.html

### C++ 中自然常数 e 的表示方法或计算方式 在 C++ 编程语言中,可以通过多种方式来表示或计算自然常数 \( e \),具体取决于需求场景。 #### 方法一:直接调用标准库中的预定义值 C++ 提供了 `<cmath>` 头文件,在其中可以找到 `exp` 函数用于计算指数函数。通过传递参数 1 给该函数即可得到自然常数 \( e \)[^4]: ```cpp #include <iostream> #include <cmath> // 包含 exp 函数 int main() { double e = exp(1); // 使用 exp(1) 来获取自然常数 e std::cout << "e = " << e << std::endl; return 0; } ``` 此方法简单高效,适用于大多数情况下的数值计算。 --- #### 方法二:基于泰勒级数展开手动计算 如果需要自行实现或者提高精度控制,则可采用泰勒级数展开的方式进行逼近求解。其基本公式为: \[ e = \sum_{k=0}^{n}\frac{1}{k!} \] 以下是两种不同风格的手动计算代码示例: ##### 示例 A (基础版) 利用简单的循环结构逐步累加每一项的结果直到指定次数为止[^1]: ```cpp #include <stdio.h> int main() { double e = 1, t = 1; int n, i; scanf("%d", &n); for(i = 1; i <= n; i++) { t *= i; // 更新当前阶乘值 e += 1 / t; // 添加新的倒数项至总和 } printf("%.15f\n", e); // 输出保留十五位小数后的结果 return 0; } ``` ##### 示例 B (高级优化版) 为了进一步提升性能并支持更大范围内的输入数据处理能力,还可以引入更复杂的算法逻辑以及更高效率的数据类型转换操作[^2]: ```cpp #define ll long long #include <bits/stdc++.h> using namespace std; ll jc(ll n){ // 定义一个返回long long类型的阶乘辅助功能模块 ll i,x=1; for(i=1;i<=n;i++){ x*=i; } return x; } main(){ double ans=0.0; ll n,i,j,k,x; cout<<"位数:"<<flush; cin>>x; cout<<"精度:"<<flush; cin>>n; for(i=0;i<=n;i++){// 循环迭代直至达到目标精确度级别停止条件满足之前持续执行下去 ans+=1.0/jc(i)*1.0; } cout<<setprecision(x)<<fixed<<ans;// 设置最终显示的小数点后有效数字数量限制 } ``` 上述两段代码分别展示了如何运用不同的编程技巧完成相同的目标——即估算出尽可能接近真实值的\( e\) 值。 --- #### 方法三:其他可能的应用场合考虑因素 除了以上提到的方法之外,在某些特殊情况下也可能需要用到更加复杂的技术手段比如自适应步长调整机制等等;但是这些通常只会在非常特定的研究领域才会被广泛采纳应用而已,并不适合一般性的日常开发工作当中频繁使用到它们。 --- ### 总结 综上所述,对于绝大多数普通的应用场景而言,推荐优先选用第一种方案也就是借助于现有的标准化数学运算接口所提供的便捷途径快速获得所需答案最为合适不过啦!
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符  | 博主筛选后可见
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值