自然对数
自然对数是以常数e为底数的对数,记作lnN(N>0)。
在物理学,生物学等自然科学中有重要的意义,一般表示方法为lnx。
数学中也常见以logx表示自然对数。
什么是e?
它说,什么是e?
简单说,e 就是增长的极限。
概念
自然对数的底e是由一个重要极限给出的。
我们定义:当n趋于无穷大时, .
e是一个无限不循环小数,其值约等于2.718281828459…,它是一个超越数(指不是代数的数、无限不循环数)。
复利的极限是什么?
假设你在银行存了1元钱,很不幸同时又发生了严重的通货膨胀,银行存款利率达到了逆天的100%!
银行一般1年才付一次利息,根据下公式x=1,满1年后银行付给你1元利息(绿圆),存款余额=2元
1 * (1+100%) = 2
如果银行半年付一次利息,然后把利息当成本金,下半年和本金一起生息
1 * (1 + 100%/2)^2 = 2.25
继续,银行1/3年付一次利息
1 * (1 + 100%/3)^3 = 2.37037
那么如果我们每一分每一秒都在支付利息呢?会变成无穷大吗?
很遗憾,其实结果会趋于 e(自然常数)
ps: 其实这里涉及到金融中的无套利定价原则,很多东西本质都是相通的,实在有趣。
无处不在的 e
小到贝壳的花纹,大到宇宙的旋涡星系的旋臂都像等角螺线:
大自然中太阳花的种子排列、鹦鹉螺壳上的花纹都呈现螺线的形状,而螺线的方程式,是要用e来定义的。
建构音阶也要用到e,而如果把一条链子两端固定,松松垂下,它呈现的形状若用数学式子表示的话,也需要用到e。
这些与计算利率或者双曲线面积八竿子打不著的问题,居然统统和e有关,岂不奇妙?
e与π的哲学意义
数学讲求规律和美学,可是圆周率π和自然对数e那样基本的常量却那么混乱,就如同两个“数学幽灵”。
人们找不到π和e的数字变化的规律,可能的原因:
例如:人们用的是十进制,古人掰指头数数,因为是十根指头,所以定下了十进制,而二进制才是宇宙最朴素的进制,也符合阴阳理论,1为阳,0为阴。
再例如:人们把π和e与那些规整的数字比较,所以觉得e和π很乱,因此涉及“参照物”的问题。
那么,如果把π和e都换算成最朴素的二进制,并且把π和e这两个混乱的数字相互比较,就会发现一部分数字规律,e的小数部分的前17位与π的小数部分的第5-21位正好是倒序关系,这么长的倒序,或许不是巧合。
说明[]符号内为17位倒序区。
二进制π取部分值为 11.0010[01000011111101101]010100010001000010110100011
二进制e取部分值为 10.[10110111111000010]101000101100010100010101110110101
17位倒序区的意义:或许暗示e和π的发展初期可能按照某种彼此相反的规律发展,之后e和π都脱离了这个规律。
但是,由于2进制只用0和1来表示数,因而出现相同,倒序相同,栅栏重排相同的情况不足为奇,虽然这种情况不一定是巧合,但思辨性结论不是科学结论,不应该作为科学证据使用。