Zahl e. Was soll natuerlich sein?

wo genau kann man die ‚Natuerlichkeit‘ der Eulerschen Zahl sehen?

Weiter unten wurde die Bruecke zum ‚Goldene Schnitt‘ geschlagen: mini zu normal ist wie normal zu beiden zusammen. OK. Hab ich verstanden, ist aber rein geometrisch. (Pi finde ich mindestens genau so geil: Kreisumfang zum Durchmesser ist immer gleich). Aber das ist doch alles mathematisch?!

Warum gibts in der NATUR e-Funktionen? Dass sich z.B. Waldwachstum nach einer e-fkt entwickelt hoert man staendig; auch radioaktiver Zerfall-Geschichten, wo keiner mitkommt. Ich versteh aber nicht WARUM. Handelt es sich alles um einen doofen Zufall? Haben Schneckengehaeuse ‚zufaellig‘ den e-drill? …oder hatten die vorher Mathe studiert?

Bitte, bitte um Aufklaerung bzw. aehnliche Gedanken.

e fachen Dank!

Roland

Natürlich, lieber Roland,
wird man auch die Natürlichkeit der Natur nirgendwo „genaus sehen“ können. Bis auf dich vielleicht.
Man kann nicht erkennen, was du schon weißt (also auch nicht, ob wir hier vorgeführt werden sollen), und ich habe den Eindruck, besonders noigierig scheinst du auch nicht zu sein.
Mal sehen, was (und ob überhaupt) du zu folgenden Tatsachen sachst:

(Wrz[-1])^(Wrz[-1]) = e^[-pi/2]; iiiihhhhhh!!!
und
lim{1^[i\*n]},n–>oo = 0; igittigittigitt!!!

denn i^i = (e^[i\*pi/2])^i = e^[i^2\*pi/2]

und lim{1^[i\*n]} = lim{(e^[2*i*pi])^[i\*n] = lim{e^[-2*n*pi]},n–>oo =0

Die „natürlichkeit“ bezieht sich tatsächlich au´f die von dir beschriebenen natürlichen Vorgänge, speziell am Beispiel einer
"infinitesimalen Verdoppelung, die man immer am anschaulichsten an Verszins(eszins)ung demonstriert:

Angenommen ein Grundkapital verdoppele sich im Laufe eines Jahres.
(oder "in der Natur: ein Baum verdoppele sich, „plopp“ am Endes des Jahres.)
Nun will der Baum (oder der kunde), daß sich seine Größe schon nach dem ersten Halbjahr, natürlich in entsprechendem „halben“ Maße verdoppelt, also, da Halbjahr, nur zur Hälfte, auf 150%. Und dann „natürlich“ im 2ten Halbjahr entsprecxhende nochmal 150% von den im ersten HJ erreichten 150%. Das sind dann 150%*150% = 2´25%,
oder auch 1,25 der Ausgangsgröße,
"Fein, sacht der Baum, wenn ich nun drittele, viertele, unendlicheche, dan wachse ich wohl im Gesamtjahr aucxh unendlich, oder?
Eben nicht, denn der hierbei entstehende mathematische Ausdruck (1+1/n)^n, n (war ja erst = 1, dann = 2, dann = 3, etcetc) —>oo („unendlich“) = 2,71828… = e ("Eulersche Zahl).
Das wunderbare dieses Grenzwertes ist eben, daß man auf einfache Weise berechnen kann, um wieviel eine Ausgangsgröße „in einem Jahr“, oder auch nur in einem best. Zeitrrum wächst, also zB nicht verdoppelung, sondern nur 10% im Jahr /auf die „Plopp“-Weise:

lim{1+10%/n)^n,n–>oo} = lim{1+ 1/10n)^n} =
lim{1+ 1/10n)^[10n])^[1/10]} = e^[1/10] = ~1,105…

Denn der Grenzwert lim{1 + 1/x)^x} = e gilt für alle gegen unendlich wachsenden Größen, nicht nur die natürlichen Zahlen 1,2,3,4,5,.

Es ist also, wie oben gezeigt: e^z = lim{(1 + 1/x)^x},x–>oo = lim{(1 + z/x)^x},x–>oo.
Und das ist der Link zur Umwandlung von Summen in Produkte, auch unendliche.
Denn Summe{(an)} = ln{e^S(an)} = ln{lim{(1+S{an/n})^n}} =
ln{limProd{(1+an/n)^n)} = ln{limProd{(1+an/n)}^n} =
lim{n*ln{Prod{(1+an)}}},n–>oo.
Kennt man allerdings den Hôpital, so kommt man schneller zum Ziel:
Summe{an} = lim{[Prod(1+x*an)-1]/x},x–>0.
Und das (unendliche) produkt „knackt“ maN dann mithilfe der Gammafunktion.

„an“ hierbei immer „a Index n“ !!!

Außerdem bin ich über diesen Umweg auf meine "matheamtische Berechnung von 1+2 gekommen:

1+2 = lim{([1+x]*[1+2x]-1)/x},x–>0
(über Hôpital zu bwerechnen, aber auch, für uns Hauptschüler, über Klammerauflösen und Kürzen!!!)

Außerdem kann man „ummekehrt“ natürlich auch den Logarithmus „naturalis“ über diesen Grenzwert definieren:

ln(x) = lim{n*(nteWrz[x] - n)},n–>oo,

ja, sogar: ln(n) = lim{n*(nteWrz[n] - n)}.

Ob aber nun dieser oben beschriebene „infinitesimal“ durchgeführte „Plopp“ in besonderem Maße „natürlich“ ist???
Aber die „Quantentheorie“ klingt ja auch nicht besonders „natürlich“, oder?
Die ja die Möglichkeit einer infinitesimalen Prozedur bestreitet.

Matheunamtische Krüße,
moinmoin, manni

Iiiiigittigittigittt, soviele Schreibfehler!!!
Lieber Roland, liebe Interessierte, das kann ich nicht so stehen lassen (und auch nicht löschen und nur korrigiert noiposten, als mathemann, meinich).
Ich korrigiere also hier:
"wird man auch die Natürlichkeit der Natur nirgendwo „genau
sehen“ können. Bis auf dich vielleicht.
Man kann nicht erkennen, was du schon weißt (also auch nicht,
ob wir hier vorgeführt werden sollen), und ich habe den
Eindruck, besonders noigierig scheinst du auch nicht zu sein.
Mal sehen, was (und ob überhaupt) du zu folgenden Tatsachen
sachst:

(Wrz[-1])^(Wrz[-1]) = e^[-pi/2]; iiiihhhhhh!!!
und
lim{1^[i\*n]},n–>oo = 0; igittigittigitt!!!

denn i^i = (e^[i\*pi/2])^i = e^[i^2\*pi/2]

und lim{1^[i\*n]} = lim{(e^[2*i*pi])^[i\*n] =
lim{e^[-2*n*pi]},n–>oo =0

Die „natürlichkeit“ bezieht sich tatsächlich a u f die von dir
beschriebenen natürlichen Vorgänge, speziell am Beispiel einer
„infinitesimalen Verdoppelung“, die man immer am
anschaulichsten an Verzins(eszins)ung demonstriert:

Angenommen ein Grundkapital verdoppele sich im Laufe eines
Jahres.
(oder „in der Natur: ein Baum verdoppele sich, „plopp“ am
Endes des Jahres.)
Nun will der Baum (oder der kunde), daß sich seine Größe
schon nach dem ersten Halbjahr, natürlich in entsprechendem
halben“ Maße verdoppelt, also, da Halbjahr, nur zur Hälfte,
auf 150%. Und dann „natürlich“ im 2ten Halbjahr entsprechende
nochmal 150% von den im ersten HJ erreichten 150%. Das sind
dann 150%*150% = 225% (zweihundertfünfundzwanzig),
oder auch 2,25 (ALSO NICHT 1,25!!! der Ausgangsgröße,
"Fein, sacht der Baum, wenn ich nun drittele, viertele,
unendlicheche, dan wachse ich wohl im Gesamtjahr aucxh
unendlich, oder?
Eben nicht, denn der hierbei entstehende mathematische
Ausdruck (1+1/n)^n, n (war ja erst = 1, dann = 2, dann = 3,
etcetc) —>oo („unendlich“) = 2,71828… = e ("Eulersche
Zahl).
Das wunderbare dieses Grenzwertes ist eben, daß man auf
einfache Weise berechnen kann, um wieviel eine Ausgangsgröße
„in einem Jahr“, oder auch nur in einem best. Zeitrrum wächst,
also zB nicht verdoppelung, sondern nur 10% im Jahr /auf die
„Plopp“-Weise:

lim{1+10%/n)^n,n–>oo} = lim{1+ 1/10n)^n} =
lim{1+ 1/10n)^[10n])^[1/10]} = e^[1/10] = ~1,105…

Denn der Grenzwert lim{1 + 1/x)^x} = e gilt für alle gegen
unendlich wachsenden Größen, nicht nur die natürlichen Zahlen
1,2,3,4,5,.

Es ist also, wie oben gezeigt: e^z = lim{(1 +
1/x)^x},x–>oo = lim{(1 + z/x)^x},x–>oo.
Und das ist der Link zur Umwandlung von Summen in Produkte,
auch unendliche.
Denn Summe{(an)} = ln{e^S(an)} = ln{lim{(1+S{an/n})^n}} =
ln{limProd{(1+an/n)^n)} = ln{limProd{(1+an/n)}^n} =
lim{n*ln{Prod{(1+an)}}},n–>oo.
Kennt man allerdings den Hôpital, so kommt man schneller zum
Ziel:
Summe{an} = lim{[Prod(1+x*an)-1]/x},x–>0.
Und das (unendliche) produkt „knackt“ maN dann mithilfe der
Gammafunktion.

„an“ hierbei immer „a Index n“ !!!

Außerdem bin ich über diesen Umweg auf meine "matheamtische
Berechnung von 1+2 gekommen:

1+2 = lim{([1+x]*[1+2x]-1)/x},x–>0
(über Hôpital zu bwerechnen, aber auch, für uns Hauptschüler,
über Klammerauflösen und Kürzen!!!)

Außerdem kann man „ummekehrt“ natürlich auch den Logarithmus
„naturalis“ über diesen Grenzwert definieren:

ln(x) = lim{n*(nteWrz[x] - n)},n–>oo,

ja, sogar: ln(n) = lim{n*(nteWrz[n] - n)}.

Ob aber nun dieser oben beschriebene „infinitesimal“
durchgeführte „Plopp“ in besonderem Maße „natürlich“ ist???
Aber die „Quantentheorie“ klingt ja auch nicht besonders
„natürlich“, oder?
Die ja die Möglichkeit einer infinitesimalen Prozedur
bestreitet.

Matheunamtische Krüße,
moinmoin, manni

Ich hoffe, ich hab diesmal nix übersehen!
(nachdem ich eben doch noch mal korrigiert habe!)
Krüßli, moinmoin, manni

Gelesen -1, irrtümlich angeklickt owt
hhhh

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Also, die Zahl e kommt in der e-Funktion (also y=exp(x) bzw. y=e^x) vor. Das e ist eine mathematische Konstante, die ähnlich wie Pi gewisse Dinge zueinander „in Verhältnisse“ setzt, und zwar in der Differenzialrechnung. Beispiel Wachstum: Wenn die Wachstumsgeschwindigkeit proportional zu der Menge des bereits gewachsenen Materials ist (also wenn sich etwas doppelt so schnell vermehrt, wenn doppelt soviel davon da ist, logisch), dann ist die Wachstumsgeschwindigkeit automatisch die Exponentialfunktion. Was ich da oben in Worten beschrieben habe, nennt man eine „Differenzialgleichung“. Sie setzt Ableitungen von Funktionen mit Funktionen in Verbindung. Beispiel Wachstum: d/dt(Menge) =proportional= Menge. Man kann jetzt eine Funktion finden, die diese Gleichung erfüllt, und zwar die Exponentialfunktion Menge(Zeit)=e^Zeit. Diese kann man in einer Reihe schreiben: e^t = 1+ t +(1/2)*t^2+(1/3!)*t^3 + (1/4!)*t^4 + u.s.w. (mit n! = Fakultät =1*2*3*…*n). (Also e= 1+1+(1/2)+(1/6)+(1/24)+(1/120)+…)Wenn du diese Reihe ableitest, dann siehst Du, dass auch die Ableitung wieder genau diese Reihe ergibt. Das ist das lustige an der e-Funktion (und nur bei dieser). Die Ableitung ist genau sie selbst, auch ihr Integral ist sie selbst. Zeichnest Du eine e-Funktion hin, und willst die Steigung dieser Funktion an einer beliebigen Stelle x wissen, dann brauchst Du nur abzulesen, welchen Wert sie an dieser Stelle hat. Das gleiche gilt auch für die Fläche unter der Kurve bis x. Vielleicht wissen die Schnecken es eben daher. Sie bauen ihr Gehäuse auf und es wird nach außen hin immer dicker. Sie müssen also in jeder Schicht mehr Material auftragen, und zwar proportional zur bereits gebauten letzten Schicht. Schon haben wir die Exponentialfunktion.
Man könnte jetzt noch eine Menge weiteres Zeug erzählen, wie z.B e mit Pi zusammenhängt, etc. aber das würde zu weit führen

Liebe Grüße
Moriarty

Intuitionismus
Der Intuitionistische Mathematiker, z.B: Brouwer würde sagen, die eulersche Zahl existiert nicht. Solche Mathematiker halten nur zahlen für real die sich konstruieren lassen. Da e ziemlich viele Stellen hat, nämlich unendlich viele, würde es ganz schön lange dauern sie aufzuschreiben, sie ist nicht konstruierbar.
Der Intuitionismus hält nur konstruierbares für Existent und nur beweisbar wahres für wahr. Er lehnt damit das gesetz der doppelten Negation (p~~p)und auch das Tertium non Datur(pv~p)und daurch den indirekten Beweis ab.

Hallo, Manni.

Anmerkung am Rande des Teiches : Würdest Du Dich auf Deine fachliche Kompetenz beschränken und nicht soviele Assoziationsblümchen drumherum malen, wäre allen gedient. Auch Dir - dann müsstest Du nicht zweimal posten.

(Wieso habe ich gerade das Gefühl, etwas völlig Sinnloses getan zu haben?)

Gruß kw

wo genau kann man die ‚Natuerlichkeit‘ der Eulerschen Zahl
sehen? Haben Schneckengehaeuse ‚zufaellig‘ den
e-drill? …oder hatten die vorher Mathe studiert?

Hallo.

e ist genau so „natürlich“ wie Pi. Was kreisrund ist, enthält Pi; Wachstumsprozesse enthalten e. Letzten Endes ist der Zahlenwert von Zweikommasiebenhastenich aber eine willkürliche Setzung - Du kannst genausogut eine komplette Mathematik rund um jede beliebige Zahl aufbauen, bei der e dann „Eins“, „Zwei“ oder „bumsfallera“ entspricht. Ich möchte zwar in DEM Universum kein Schüler sein, aber funktionieren würde es sicher auch - irgendwie.

Gruß kw

Hallo kw,

e ist genau so „natürlich“ wie Pi. Was kreisrund ist, enthält
Pi; Wachstumsprozesse enthalten e. Letzten Endes ist der
Zahlenwert von Zweikommasiebenhastenich aber eine
willkürliche Setzung

gegen diese Aussage muß allerdings heftigst protestiert werden.

Die Zahl e hat ihren Ursprung in der Suche nach einer Funktion f(x), die folgende zwei Bedingungen erfüllt:

  1. f’(x) = f(x) für alle x € IR
  2. f(0) = 1

Es gibt nur eine einzige Funktion, die diese Bedingungen erfüllt, und das ist

f(x) = ex

wobei die Zahl e gegeben ist durch den Grenzwert

e = lim[n –> oo] (1 + 1/n)n

Dadurch ist der Wert von e eindeutig festgelegt. Jedermann kann ihn ausrechnen, und jedermann erhält 2.718281828459… Der Wert von e kann nicht willkürlich festgesetzt werden. e = 2.718281828459… immer, überall und in jedem Universum!

  • Du kannst genausogut eine komplette
    Mathematik rund um jede beliebige Zahl aufbauen, bei der e
    dann „Eins“, „Zwei“ oder „bumsfallera“ entspricht.

Ich will Dir nicht zu nahe treten, aber das ist Blödsinn. Die Mathematik wird nicht „um eine Zahl aufgebaut“ und e „entspricht“ nicht irgendeiner Zahl, die man sich aussuchen kann. Das Symbol „e“ kürzt den Grenzwert „lim[n –> oo] (1 + 1/n)n“ ab, welcher gleich 2.718281828459… ist. Analog steht das Symbol „pi“ für den Bruch „Kreisumfang/(2*Kreisradius)“, der den Wert 3.141592653589… hat. Immer! Und überall!

Gruß
Martin

folgt Antwort ganz ausführlich demnäxt! owT

Ich will Dir nicht zu nahe treten, aber das ist Blödsinn. Die
hat. Immer! Und überall!

Warz ab …