Lista de representações de e

Parte de uma série de artigos sobre a
constante matemática e
Propriedades
Aplicações
  • Juro composto
  • Identidade de Euler
  • Fórmula de Euler
  • meias-vidas
    • crescimento e decaimento exponencial
Definir e
Pessoas
  • John Napier
  • Leonhard Euler
  • v
  • d
  • e

A constante matemática e pode ser representada de diversas formas como um número real. Por e ser um número irracional, o mesmo não pode ser representado como uma fração, podendo porém ser representado como uma fração contínua. Usando o cálculo, e pode ser representado como série infinita, produto infinito ou limite de uma sequência.

Representação como uma fração contínua

Euler provou que o número e é representado como a fração contínua simples infinita[1] (sequência A003417 na OEIS):

e = [ 2 ; 1 , 2 , 1 , 1 , 4 , 1 , 1 , 6 , 1 , 1 , 8 , 1 , 1 , , 2n , 1 , 1 , ] . {\displaystyle e=[2;1,{\textbf {2}},1,1,{\textbf {4}},1,1,{\textbf {6}},1,1,{\textbf {8}},1,1,\ldots ,{\textbf {2n}},1,1,\ldots ].\,}

Sua convergência pode ser triplicada permitindo apenas um número fracional:

e = [ 1 , 0.5 , 12 , 5 , 28 , 9 , 44 , 13 , 60 , 17 , , 4(4n-1) , 4n+1 , ] . {\displaystyle e=[1,{\textbf {0.5}},12,5,28,9,44,13,60,17,\ldots ,{\textbf {4(4n-1)}},{\textbf {4n+1}},\ldots ].\,}

Seguem algumas frações contínuas generalizadas infinitas de e. A segunda é gerada da primeira por uma simples transformação de equivalência. A última é equivalente a [1, 0.5, 12, 5, 28, 9, ...].

e = 2 + 1 1 + 1 2 + 2 3 + 3 4 + 4 5 + = 2 + 2 2 + 3 3 + 4 4 + 5 5 + 6 6 + {\displaystyle e=2+{\cfrac {1}{1+{\cfrac {1}{2+{\cfrac {2}{3+{\cfrac {3}{4+{\cfrac {4}{5+\ddots }}}}}}}}}}=2+{\cfrac {2}{2+{\cfrac {3}{3+{\cfrac {4}{4+{\cfrac {5}{5+{\cfrac {6}{6+\ddots \,}}}}}}}}}}}
e = 2 + 1 1 + 2 5 + 1 10 + 1 14 + 1 18 + = 1 + 2 1 + 1 6 + 1 10 + 1 14 + 1 18 + {\displaystyle e=2+{\cfrac {1}{1+{\cfrac {2}{5+{\cfrac {1}{10+{\cfrac {1}{14+{\cfrac {1}{18+\ddots \,}}}}}}}}}}=1+{\cfrac {2}{1+{\cfrac {1}{6+{\cfrac {1}{10+{\cfrac {1}{14+{\cfrac {1}{18+\ddots \,}}}}}}}}}}}

Esta última é um caso especial da fórmula geral para a função exponencial:

e 2 x y = 1 + 2 x y x + x 2 3 y + x 2 5 y + x 2 7 y + x 2 9 y + {\displaystyle e^{\frac {2x}{y}}=1+{\cfrac {2x}{y-x+{\cfrac {x^{2}}{3y+{\cfrac {x^{2}}{5y+{\cfrac {x^{2}}{7y+{\cfrac {x^{2}}{9y+\ddots \,}}}}}}}}}}}

Referências

  1. Sandifer, Ed (fevereiro de 2006), How Euler Did It: Who proved e is Irrational? (PDF), MAA Online, consultado em 23 de junho de 2012