剖析雅各布伯努利一影响深远的方法错误
十(8) 这部《高等数学》是怎么错误解释连续(复利)计算的-
2009年机械工业出版社出版的一部《高等数学》中按通常讲法讲连续(复利)计算的叙述是:其他许多问题,如细菌(生命细胞)的繁殖、放射性元素的衰变都涉及n→∞时p=p。(1+r/n)^(nt )的极限问题,求极限得到得出p=limp。(1+r/n)^(nt )=p。e^(rt )
随即给出结论(该书34页):“这就是工程应用中为什么指数(或对数)函数取e为底的缘故”。
这里仅以细菌日繁殖率r=100%为例分析一下这种连续(复利)计算方法错在哪里?
一 在n=1时p。(1+100%)^t 中r=100%表达的是经过一天细菌数量翻一翻。仔细考虑一下可知,在n=2时p。(1+100%/2)^(2t) 中r=100%的含义已经改变了,就需要赋予r=100%新的解释。在n=3时p。(1+100%/3)^(3t) 中r=100%的含义就又改变了。作为应用,p。(1+r/n)^(nt )中同一个字母r的含义都是不固定的,同一字母的含义一直在改变,这公式的构成就陷入了错误思维。
二 无论是t取整数还是连续实数,无论是所谓连续计算还是离散计算,在描述这细菌繁殖规律上,这四个指数函数p。2^t、p。(1+100%)^t、p。5(3+(-100%))^t、p。e^(txln2)等效,就是都是只含一个参数的指数函数p。a^t、p。(1+r)^t、p。(3+b)^t、p。e^(Rt)等效,就是说,细菌(生命细胞)的繁殖、放射性元素的衰变本身不涉及n→∞时p=p。(1+r/n)^(nt )的极限。
我们以后会讲,指数函数p。e^(Rt )如同p。(1+r)^t 一样,有特别意义的应用,这是数学方法问题,而连续复利计算方法是错误的。。
用于表达这细菌日繁殖率r=100%的应用,p。e^(Rt )中的R=ln2,而不是R=100%,仅凭这一点,就能充分揭示连续(复利)计算的荒谬。
三 由这种荒谬的所谓连续(复利)法的计算衍生出来的是一些含糊概念,如金融学中的连续复利率、生物学中的瞬时增长率,细菌日繁殖率为r=100%时,每小时的繁殖率就是(1+100%)^(1/24)-1=2.930%,每秒中的繁殖率就是(1+100%)^(60x60x(1/24))-1=0.0286%,按此理解,无限短的时间的增长率就是0.
而各种教材中的解释“瞬时增长率”为“种群在任意小的时间段的增长率”,见下面百度百科解释
我们以后的文章会给出具体分析,这些概念可用简单、明确、清晰的语言解释,但现在的解释都是含混的。
总之,雅各布伯努利提出的连续“复利”计算方法是错误的,这错误存在广泛,还影响到对所谓的“连续复利率”、“瞬时增长率”、“利息强度”等概念解释和理解。许多人根本没有理解这种连续(复利)计算方法到底是怎么回事,人云亦云,当然,这不是哪几部教材中的问题,1997年诺贝尔经济学奖评委会也没有看到这错误,见下面文章摘要。