Skattning av talet e

Talet e är det enda tal för vilket följande samband gäller:

\\f(x)=e^{x}\\ f{}'(x)=e^{x}=f(x)

Det är just detta samband, att derivatan av funktionen är lika med funktionen själv som gör talet e så användbart.

 

Beräkna skattningar av talet e genom att använda derivatans definition:

f{}'(x)=\frac{f(x+h)-f(x)}{h}

då h är ett så litet tal som möjligt.

Gör en tabell med kolumnerna "h" och "Skattning av e", för h = 10-n, där n=1,2,3,4,5, d.v.s.

h = 0,1, 0,01, o.s.v.

Hur många decimalers noggrannhet fås för h = 0,00001?

Skattning Av Talet e

 

Lösningen:

\\f{}'(x)=\frac{f(x+h)-f(x)}{h}=\frac{e^{x+h}-e^{x}}{h}=\frac{e^{x}\cdot e^{h}-e^{x}}{h}=\\\\=\frac{e^{x}(e^{h}-1)}{h}=e^{x}

Det innebär att:

\\\frac{(e^{h}-1)}{h}=1\\\\ e^{h}-1=h\\\\ e^{h}=1+h\\\\ e=(1+h)^{\frac{1}{h}}

Vi har nu uttryckt e som en funktion av h och kan få fram skattningar av e genom att sätta in olika värden på h. Det ger följande tabell:

\\h\: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: Skattning\, av\, e\\ 0,1\: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \:2,59374\\ 0,01\: \: \: \: \: \: \: \: \: \: 2,70481\\ 0,001\: \: \: \: \: \: \: \: 2,71692\\ 0,0001\: \: \: \: \: \: 2,71815\\ 0,00001\: \:\: \: 2,71827

Talet e = 2,71828 avrundat till 5 decimaler.

Det innebär att skattningen av e för h = 0,00001 är korrekt med 4 decimalers noggrannhet.

4 decimalers noggrannhet.

Tack till Tomas Torstensson för uppgiften.