让我们来探索 e² – 1 等于多少!
直接计算:
最直接的方法就是计算 e² 的值,然后减去1。e 是一个重要的数学常数,近似值为 2.71828。因此:
e² ≈ (2.71828)² ≈ 7.389056
所以,
e² – 1 ≈ 7.389056 – 1 ≈ 6.389056
这是最简单粗暴的方式。 我们也可以用计算器轻松验证。
更深层次的思考:泰勒级数展开
我们还可以通过泰勒级数展开来理解这个问题。 指数函数 eˣ 的泰勒级数展开为:
eˣ = 1 + x + x²/2! + x³/3! + x⁴/4! + …
因此,e² 可以表示为:
e² = 1 + 2 + 2²/2! + 2³/3! + 2⁴/4! + …
现在,我们计算 e² – 1:
e² – 1 = (1 + 2 + 2²/2! + 2³/3! + 2⁴/4! + …) – 1
e² – 1 = 2 + 2²/2! + 2³/3! + 2⁴/4! + …
e² – 1 = 2 + 2 + 8/6 + 16/24 + 32/120 + …
e² – 1 = 2 + 2 + 4/3 + 2/3 + 4/15 + …
虽然这个级数展开无法直接给出精确值,但我们可以看到它收敛于某个值,并且通过计算前几项,我们能得到近似结果。 计算前几项,我们发现结果趋近于6.389… 与我们之前的计算结果吻合。
应用:简单增长模型
假设有一种细菌,以指数形式增长,增长率为2(可以理解为每单位时间数量变为原来的e²倍)。 那么e²-1代表什么? 它代表单位时间内,细菌数量净增长比例,也就是增长了原有数量的638.9% 左右。
总结:
e² – 1 的精确值约为 6.389056 。我们可以通过直接计算,或者通过泰勒级数展开来理解这个值。 它在很多实际问题中都有应用,例如增长模型的估算。