ネイピア数
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2022.09.13


  自然対数の底である ネイピア数 は およそ の無理数である。 ネイピア数の定義は次の式である。
     
  ネイピア数 は、 で微分すると になる対数関数 の底 として定義されている。 つまり、 で積分して得られる対数関数 の底 として定義されている。 ( 詳細は、 三角関数 指数・対数関数 > おいらの愛した波動方程式 の(3)をご覧ください。)

ネイピア数 は、 また、 次のようにも表される。
    
その理由を考えてみよう。

マクローリン展開 :
    
のとき、
    
    

したがって、 のとき、 マクローリン展開は次のようになる。
    
この式に を代入すると、 次のようになる。
    


次は、今とは違う導き方です。
ネイピア数 e は次のように定義されます。
  
この式から次の式を導いてみましょう。
  
二項定理を用います。
  
          
    
          
    
          
    
    



 複利で年利が1の預金とは、1年ごとに預金額が1年前の2倍になっていく預金のことです。1円からスタートすると、1年後に2円、2年後に4円、3年後に8円、・・・ と n 年後には 2n 円になります。
 一方、複利で 1/n 年利が 1/n の預金は、 1/n 年ごとに預金額が (1+1/n) 倍になっていきます。例えば、n=2 の時は、1年後の預金は (3/2)2 =→ 2.25 円になり、n=4 の時は、1年後の預金は (5/4)4 ≒→ 2.44 円 になります。ということは n を無限大にすると、1年後の預金額は無限大になるのではないでしょうか? 考えてみましょう。1年後の預金額は次の式で与えられます。
   
これはネイピア数です。ということは、n を無限大にしても1年後には預金額は 2.72 円にしかならないということです。