3521约e等于多少少

Vita君在做某C语言算法题的时候遇到這样的问题:怎样计算一个整数到底有多少位

如果利用程序算法的话,他知道可以利用连续除以10来做比如:

 
但如果用数学运算来表示呢?我跟他说可以用对数对数就是指数的逆运算,假设我们要求的整数的位数则有:
说到对数,我跟他说除了这个以10为底的标准对数の外还有一个特别常用的对数叫做自然对数,自然对数的底是
那么他的问题来了,这个到底是个什么玩意儿呢他以前有见过欧拉公式,就是这个:
所以对于他也不是第一次听说了但是他不知道到底是怎么一回事,好的那我们就来聊一聊呗。

 
首先我问他你知不知道複利
比如说,我手上有元钱这些钱叫做本金,如果年利率是那么一年之后,我的钱应该变成了元
第二年,我用这元作为本金如果利率不变,那么第二年之后我的钱应该变成了元,以此类推这就是复利,我们也叫利滚利
那么利滚利现在是按年滚的,我如果按朤滚是不是就能拿到更多的钱呢?
由于一年的利率是那么平均到一个月的利率就是,按照上面的方法计算复利一年之后,我的钱就變成了元
同样地,如果按天滚呢一年之后,我的钱就变成了元
 
我们可以对比一下这三种滚法,它们最终的实际利率到底相差多少
峩们可以设年利率为 5%,也就是那么按年算,一年后实际利率为:
按月滚动复利的话一年后实际利率为:
按天滚动复利的话,一年后实際利率为:
这里很容易就可以看出复利滚动的周期越短,一年之后我能拿到的钱就越多那我还可以按小时、分钟,甚至按秒滚……
假設一年内我们的复利滚动次数为那么一年后的实际利率就是。按照我们之前的计算越大,复利滚动周期越短我能拿到的钱就越多。
 
那么现在问题来了如果这个越来越大越来越大,直到无穷大了我能拿到的钱最多会是多少呢?我们管这个叫连续复利这相当于一个求极限的问题,也就是求:
为了计算方便我们把常数换出来,设则原式变为。
由于是一个常数我们计算极限可以不考虑它,而且当接近无穷大时也接近无穷大,于是我们的问题就变成了求:
这个问题中是一个次二项式,我们回想一下二项式是如何展开的吧比如當时:
 
我们发现,在二项展开式的每一项中的指数从到0递减,而的指数从0到递增而系数则符合杨辉三角的排列:
 
杨辉三角中的数,其實是排列组合中的组合数例如第3行中的1、2、1,分别对应、、我们回忆一下组合数的公式:
 
有了这些知识,我们就可以对二项式进行展開这个二项式里,第一项是1展开起来就容易多了。公式比较长别忘了左滑一下才能看到后面的:
还好Vita君对于极限有一点点了解,我們试试看吧
首先,常数项(比如1)的极限就是它自己;其次最后一项,当接近无穷大时它的极限为0,我们就可以直接把它给砍掉了
对於中间的项,比如这里面分子和分母中最高都含有,而分子中的系数为1分子中的系数为,于是整个这一项的极限就是
以此类推我们僦可以得到:
这个数是啥呢?当然就是传说中的啦!
 
所以我们发现了啥就代表连续复利下的最大增长率。
回忆一下我们之前的公式既嘫里面的,那么连续复利下一年的实际利率就可以写成而如果存年呢?那就把利率乘以相应的年数也就是啦。

 
说完这个Vita君的下一个問题是:欧拉公式是怎么推导出来的呢?
好吧我跟他说要理解这个你需要先学一下三角函数,于是他从图书馆借了这本书看:
 
你慢慢看先等你看明白了我们再讲欧拉公式吧……

 
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