數學問題,求高人賜教,不勝感激

2021-03-14 02:08:08 字數 2233 閱讀 9111

1樓:混沌的複雜

1,2,4一起回答。

我猜測尤拉大神最開始是想找一個函式使得它的倒數等於自身。他可能觀察到了兩種情況:

fn(x)=(1+x/n)^n gn(x)=1+x/1!+x^2/2!+...

x^n/n! 其中f'n(x)=(1+x/n)^(n-1) g'(x)=1+x/1!+..

+x^(n-1)/(n-1)!

觀察發現對固定的x當n越大,導數和自身相差越小。所以尤拉大神猜測lim(n→+∞)(1+x/n)^(n)=1+x/1!+x^2/2!

+...x^n/n!+...

設它等於h(x),尤拉大神猜測這個由極限過程定義的函式h(x)就是要找的函式!

很巧的是,h(x)有更簡單的表達。首先根據單調有界收斂定理及兩邊夾定理可以證明(1+1/n)^n與1+1/1!+1/2!

+..+1/n!收斂到同一個常數,記它為e【請參考數學分析上冊,復旦大學】其次再根據兩邊夾可以證明 e=lim(x→∞)(1+1/x)^(x)【這裡x是連續變化,和前面整數情況不同,而且x可以趨於負無窮】

那麼當x不等於0時 lim(n→+∞)(1+x/n)^(n)=lim((n/x)→∞)[(1+1/(n/x))^(n/x)]^x=e^(x)。將(1+x/n)^(n)二項式用不等式放縮的方法兩邊夾【類似證明(1+1/n)^n與1+1/1!+1/2!

+..+1/n!收斂到同一個常數的方法】可以證明 lim(n→+∞)(1+x/n)^(n)=1+x/1!

+x^2/2!+...x^n/n!

+... 所以我們證明了e^x= lim(n→+∞)(1+x/n)^(n)=1+x/1!+x^2/2!

+...x^n/n!+...

現在根據函式項級數逐項求導理論直接可以嚴謹地說e^(x)的導數就是e^(x)。

嗯。。這個**不太好,還是按照理論發展的順序從定義出發說明吧,順便說明ln(x)的導數是1/x。

現在已經定義了e,顯然大於1,可以定義以它為底的對數函式ln(x).我們已經證明了 e=lim(x→∞)(1+1/x)^(x)=lim(x→0)(1+x)^(1/x) 兩邊取對數,由於對數函式是連續的,所以1=lim(x→0)ln(1+x)/x 令s=x+1,e^(t)=x+1 ,那麼1=lim(s→1)ln(s)/(s-1)=lim(t→0) [e^(t)-1]/t。 有了這些準備工作現在就可以用定義求ln(x)與e^(x)在某固定點x0的導數值了:

ln'(x0)=lim(x→x0)[ln(x)-ln(x0)]/[x-x0]=lim(x/x0→1)(1/x0)*[ln(x/x0)]/[x/x0 -1]=1/x0

[e^(x)]'|x=x0=lim(x→x0)[e^(x)-e^(x0)]/[x-x0]=e^(x0)*lim(x-x0→0)[e^(x-x0)-1]/[x-x0]=e^(x0)。

第三個問題沒理解你的意思,你是說想用黎曼積分的定義求定積分嗎?如果是不定積分的話,按照定義它就應該是x/n+c啊

2樓:匿名使用者

1、e = lim(x→無窮) (1+1/x)^x

即:(1+1/x)^x這個函式 在正負無窮處有相等極限,我們把它的極限叫做e

2、lnx求導很麻煩,因為函式與反函式導數互為倒數,我們一般證明lnx的反函式e^x的導數。

lim(a→0) [e^(x+a)-e^x]/a

=lim(a→0) e^x[e^a -1]/a

=lim(a→0) e^x[e^a -1]/a

=lim(a→0) e^x[(1+a)^(1/a)^a -1]/a

(說明:e = lim(x→+無窮) (1+1/x)^x,而a→0,有1/a→無窮,所以可將e代換為(1+a)^(1/a))

化簡=e^x

也就是 dy/dx = e^x = y

反函式:dx/dy = 1/y

所以lnx導數為1/x

3、∫ n分之1dx

= n分之1 × ∫dx

= n分之1 × (x+常數)

= n分之x + 常數

4、見1與2

5、1/1+1/2 + (1/3+1/4) + (1/5+1/6+1/7+1/8) + ....

> 1/1+1/2 + (1/4+1/4) + (1/8+1/8+1/8+1/8) + .....

即按照從1/3 開始,每2,4,8,16……個數分一組,取該組中最小者。

= 1/1+1/2 + 1/2 + 1/2 + .....

每組數和為1/2,n→無窮,組數為無窮,所以縮小後的級數是發散的,所以原級數也是發散的!

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