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既然题主想要的是直观理解,而非严格意义上的数学证明,那就可以给这些数学符号赋予一些合理的“物理意义”。 不失一般性,可以这样定义指数和对数: 指数可以看做是 :“一个初始值以一定的增长速度增长,经过一定时间的增长后,其增长结果值相对于初始值的增长倍数”。对数可以看做是 :“一个初始值以一定的增长速度增长,当其增长结果值达到相对于初始值的一定倍数时,所经过的时间”。 这两段定义没有任何数学公式,但是可以看出两者是互逆的。 另外,这两段定义中都有一个前提“一个初始值以一定的增长速度增长”。 这里的“初始值”可以是任意值,但是由于后面考虑的都是“相对于初始值的倍数”,因此为了方便起见,其实可以令“初始值为 1”。 而“一定的增长速度”对于以 e 为底的指数 ex 或以 e 为底的对数 lnx 而言,其实就是“单位时间增长速度100%的连续复利增长率”,这个增长率就是 e。 关于连续复利的详情请见: 所以对于 e(lnx),其中 x 代表的是“增长结果值相对于初始值的倍数”。lnx 的结果就是:一个初始值以增长速率 e 增长,增长结果值达到初始值的 x 倍时所需的时间。 那么 e(lnx) 则是一次“套娃操作”,表示的是:一个初始值以增长速率 e 增长,当其经过了增长到相对于初始值 x 倍所需要的时间后,其增长结果值相对于初始值的倍数。 那这个倍数自然就还是 x 了。 |
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