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高俊科趣谈无理数e(六)六 无理数e的来历–––雅各布.伯努利在数学领域的历史性贡献

趣谈无理数e
原创
1981年数学专业研究生毕业,职称教授数学科普文章
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六 无理数e的来历–––雅各布.伯努利在数学领域的历史性贡献

1 雅各布.伯努利研究的复利故事

雅各布.伯努利研究的连续复利是:有个商人向财主借钱,年利率是100%。这财主想,每借出1元,年利率100%,一年后商人要连本带息还2元。财主又想,如果半年计算一次利息,利率是50%,半年后本利和就是1.5元,利生利,下半年又得50%的利息,一年后的本利和就是2.25元;按这种办法,一年计算4次,一年后本利和就是(1+100%/4)^4=2.441元;按这样的联想,如每月计算一次,一年后的本利和就是(1100%/12)^12=2.613元。

这样一年中结算次数越多,本利和就会更大。财主想 ,他这样就会得到很多钱,就要发大财。

当计算利息的次数无限增多时,就是要在瞬间计算利息,这就是连续计算复利。

对财主这想法,就是要计算数列(1+1/ n)^n的极限,

这个数列(1+1/ n)^n极限就是lim(1+1/n )^n=e=2.718281828–––,这样就得到了特别重要的常数e.

2 无理数e重要性

仅就我个人粗浅的认识,无理数e就有下列极其重要的,不可替代的应用。

一是,无理数e作为自然对数的底的应用;

二是,指数函数描述了科学和社会科学中多领域事物的变化规律,求导数又是数学中最基本的运算,没有无理数e, 对指数函数求导就无法进行运算;

三是,无论是在自然科学还是在社会科学的研究中,以无理数e为底的指数函数A。e^(rt) 都给人们带来了极大的便利。

由此可体会到仅在这一问题上雅各布.伯努利的贡献是多么大。

3 雅各布.伯努利研究这一复利问题流传的广泛性

就我个人见到的,国内外所有讲无理数e来历的数学科普读物中都要讲到这种连续复利计算。

如俄罗斯人著的《趣味代数学》、

日本人著的《通俗数学》、

以色列人著的《e的故事》、

中国人著的《不可思议的e》

等数学科普读物都讲了这种所谓连续复利计算。

现在的经济数学、金融学、货币银行学、工程经济学、公司理财等课程中讲的连续复利计算都是这种连续计算复利的思维,足见雅各布.伯努利研究这种连续计算复利方法影响的长远性和广泛性。

为能深入理解下边的内容,这里提出问题:雅各布.伯努利研究的故事中,财主的思维能成立吗?财主思考的这种连续计算复利的方法能不能行得通?

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飞马腾空
太师级
2022-01-04