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為什麼很多科學公式是以e為底數,而不是其他的數,比如10?

雖然也有很多是以10為底數,或者以2為底數的,但是規模和普遍性都沒有以e為底數來的大和多,這是為什麼?


一個直觀的原因:

frac{dln x}{dx}=frac{1}{x}

frac{dlog_a x}{dx}=frac{1}{xln a}

frac{de^x}{dx}=e^x

frac{da^x}{dx}=a^xln a

顯然,每一組上面的式子都少一個奇奇怪怪的係數,當然,使用起來更方便……

當然,有些公式推導出來自然就是以e為底的,沒辦法。


e的奧秘來源於exp的求導不變性以及exp(0)=1.

本質上,重要的是函數exp,而不是常數e本身。

看Rudin的《數學分析原理》和《實與複分析》,並參考線性微分方程的結果,可以獲得更深入的認識。


因為兩個極其重要的公式:

d(lnx)/dx = 1/x

e^{i	heta} = cos	heta  + isin	heta

數學公式里有很多是和這兩個公式相關的,如果用其他的數做底,公式里就要多個常數,而且這個常數還得用e表達,會很羅嗦且滑稽。所以為了方便,就約定都以e為底。


好求導啊


自然界有很多量的變化率與當前時刻這個量的大小成正比,這個量必然包含以e為底的冪函數形式。這是大自然的選擇,所以e叫自然對數的底。


通常習慣下我們的公式都是以整數為單位比如1。

某些情況下是以e為單位可以大大簡化公式寫法。


在e的面前,10算什麼東西


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