0123456789 1248163264128256512 10111213141516171819 1024204840968192162843276865536131072262144524288 计算128×1024:先找到128对应的数字7,1024对应的数字10,由于7+10=17,再找到17对
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 2 4 8 16 32 64 128 256 512
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
1024 2048 4096 8192 16284 32768 65536 131072 262144 524288
计算128×1024:先找到128对应的数字7,1024对应的数字10,由于7+10=17,再找到17对应的数字131072即为所求。
同理取q=3制作表2
6 7 8 9 10 11 12 13 14
729 2187 6561 19683 59049 177147 531441 1594323 4782969
计算4782969÷6561:先找到4782969对应的数字14,,6561对应的数字8,由于14-8=6,再找到6对应的数字729即为所求。
观察发现各表中数字奇偶一致,然而探测得到的实际数据奇偶不可能完全一致,为了符合实际运算需要,纳皮尔决定找到一个合适的数a,对于任意一个整数N(N>0)都存在某个指数x使得这个正整数可以表示为N=ax.若a是整数,那么为使N是连续正整数,指数数列中必将插入一些分数项(且只取整数部分)来补充原对应幂级数中缺少的奇数项(或偶数项)。例如[21.7]=3,[22.4]=5.由于当时条件限制,人们还不能计算分数幂,所以上述方案行不通,皮纳尔只能令x为整数、改变a的取值来达到N连续的目的。一开始采用10为底,但x的变化范围为0~7时,N的取值范围已经是1~107,两者的增长明显不对称。之后纳皮尔反复验证,经过20多年坚持不断的计算终于选取了1-10-7作为最佳底数并且编制了对数表,发表在1614年出版的著作《论述奇妙的对数》[1]中。
对于,当x=n时,N0=(1-10-7)n;当x=n+1时,N=(1-10-7)n+1,有
∆N=N-N0=(1-10-7)n+1-(1-10-7)n=(1-10-7)n(-10-7)=(-10-7)N0
可见指数x每增加1,真数N的值便增加(-10-7)N0;反过来说x每减小1,真数N的值便增加10-7.N0为了消除了负次幂,把单位1平均分成107,以的长度重新定义单位1,则就取代了2,取代了3,...,-1便取代了原来的107,故x,=-10-7x,则
N===
此时对数的底就是,这一结果非常接近e。纳皮尔无心插柳,但遗憾的是他自己并未在意这个数字的特殊性,没有明确地把它记录下来,这个数字的发现是后人通过他的常用对数表的研究反推得到的。
历史上数e真正被发现还要归功于瑞士数学家雅各伯努利。1683年,他在探究复利问题时发现了一个有趣的结论。在名义年利率确定的前提条件下,不增加计息期数后按复利计所得本息和的增长存在上界。根据复利计,若本金为Y0,名义年利率为r,结算期数为n,那么一年后得到的本息和Y有.伯努利在他的《猜度术》[2]中假设Y0=1,r=1.那么当n=2,也就是6个月结算一次的情况下,银行提供的供利率为0.5,年终总收益为.当n=4,也就是3个月结算一次的情况下,银行提供的供利率为0.25,这种情况下年后可以攫取的总收益达到.以此类推,可以总结出一条通式公式,以期数n计算,一年以后你得到的累积资本额将会是你初始资本额的倍,即.同年,伯努利证明了n趋近于无穷时,数列的极限存在且介于2和3之间,这个级数的极限值就是后世所说的数e.