הבדלים בין גרסאות בדף "המספר e"

מתוך Math-Wiki
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
(המספר e)
(המספר e)
שורה 31: שורה 31:
  
 
<math>\Big(1-\frac{1}{n}\Big)^n\rightarrow e^{-1}=\frac{1}{e}</math>
 
<math>\Big(1-\frac{1}{n}\Big)^n\rightarrow e^{-1}=\frac{1}{e}</math>
 +
 +
==תכונות ==
 +
 +
לכל מספר טבעי n מתקיים כי:
 +
 +
::<math>\Big(1+\frac{1}{n}\Big)^{n}<e<\Big(1+\frac{1}{n}\Big)^{n+1}</math>
 +
 +
'''הוכחה:'''
 +
 +
e מוגדר כגבול הסדרה השמאלית, לכן מספיק להוכיח כי היא מונוטונית עולה שכן גבול סדרה מונוטונית עולה תמיד גדול מאבריה.
 +
 +
כמו כן:
 +
 +
::<math>\Big(1+\frac{1}{n}\Big)^{n+1}=\Big(1+\frac{1}{n}\Big)^{n}\Big(1+\frac{1}{n}\Big)\rightarrow e\cdot 1</math>
 +
 +
לכן מספיק להוכיח כי סדרה זו מונוטונית יורדת, וכך נעשה.

גרסה מ־21:14, 19 בינואר 2012

חזרה לסדרות

המספר e

הוכחנו בהרצאה כי לסדרה a_n=\Big( 1+\frac{1}{n}\Big)^n יש גבול ממשי. אנו מגדירים את המספר e להיות גבול הסדרה הזו.

e:=\lim\Big( 1+\frac{1}{n}\Big)^n

משפט. תהי a_n סדרה כלשהי המתכנסת במובן הרחב לאינסוף, אזי e=\lim\Big(1+\frac{1}{a_n}\Big)^{a_n}

משפט. תהי a_n סדרה כלשהי המתכנסת במובן הרחב לאינסוף, ותהי b_n סדרה המתכנסת (במובן הצר, או במובן הרחב) לגבול L. אזי e^L=\lim\Big(1+\frac{1}{a_n}\Big)^{a_n\cdot b_n}


תרגיל.

חשב את גבול הסדרה a_n=\Big(1-\frac{1}{n}\Big)^n


פתרון. נפתח את הסדרה על מנת לקבל ביטוי מהצורה של המשפט למעלה.


\Big(1-\frac{1}{n}\Big)^n=\Big(\frac{n-1}{n}\Big)^n=\Big(\big(\frac{n}{n-1}\big)^{-1}\Big)^n=


=\Big(1+\frac{1}{n-1}\Big)^{-n}=\Big(1+\frac{1}{n-1}\Big)^{(n-1)\frac{-n}{n-1}}


כיוון ש \frac{-n}{n-1}\rightarrow (-1) אנו מקבלים כי

\Big(1-\frac{1}{n}\Big)^n\rightarrow e^{-1}=\frac{1}{e}

תכונות

לכל מספר טבעי n מתקיים כי:

\Big(1+\frac{1}{n}\Big)^{n}<e<\Big(1+\frac{1}{n}\Big)^{n+1}

הוכחה:

e מוגדר כגבול הסדרה השמאלית, לכן מספיק להוכיח כי היא מונוטונית עולה שכן גבול סדרה מונוטונית עולה תמיד גדול מאבריה.

כמו כן:

\Big(1+\frac{1}{n}\Big)^{n+1}=\Big(1+\frac{1}{n}\Big)^{n}\Big(1+\frac{1}{n}\Big)\rightarrow e\cdot 1

לכן מספיק להוכיח כי סדרה זו מונוטונית יורדת, וכך נעשה.