سؤال اليوم (2) : أساس اللوغاريتم الطبيعي e

Problem of the Day

سؤال اليوم عبارة مسألة مطلوب حلها , أو نظرية مطلوب نقاشها , أو معلومة ذات صلة بعلم الرياضيات يطلب البحث فيها ومدة السؤال تتراوح ما بين 7-8 أيام قابلة للزيادة إذا لزم الأمر أو تشعب النقاش. لكل عضو الحق بالمشاركة استفسارا أو جوابا أو تعليقا ولا يشترط أن تكون الإجابة على كل مضامين السؤال. وإذا كان لدى أي عضو مسألة تصلح لسؤال اليوم فعليه مراسلة مشرفة المنتدى (مها خالد) أو QwareeqMathematics.


سؤال اليوم متوقف حالياً، وسيعود قريباً إن شاء الله.

لقراءة النقاشات حول آخر سؤال وللمشاركة في حله اذهب لصفحة سؤال اليوم

المشرفون: مها خالد, المراقبون

سؤال اليوم (2) : أساس اللوغاريتم الطبيعي e

مشاركةبواسطة bendabd » الأحد أغسطس 03, 2008 12:50 am

بسم الله الرحمان الرحيم
السلام عليكم ورحمة الله تعالى وبركاته
نقول أن العدد هـ هو أساس اللوغاريتمات إذا طرح السؤال: مامعنى "العدد هـ هو أساس اللوغاريتمات " فكيف يكون الجواب.


اختارت إدارة المنتدى هذا الموضوع ليكون سؤال اليوم مع شيء من الإضافة والتعديل
الموضوع مقترح من قبل: مها خالد
التعديل والإضافة من قبل: المحترف



سؤال اليوم(2):
عدد نابير أو الأساس اللوغاريتم الطبيعي e هو عدد رياضي شهير جدا وله مميزات خاصة ربما أشهرها أنه الوحيد الذي يجعل ميل المماس عند x مساويا لقيمة الدالة عند x , بلغة أخرى f(x) = e^x  = f'(x). السؤال اليوم مكون من عدة فقرات:

1) لماذا سمي اللوغاريتم ذو الأساس e اللوغاريتم الطبيعي دون غيرة من اللوغاريتمات.
2) هل ساهمت النهايات (نهايات المتتابعات تحديدا) في اكتشاف e؟
3) هل هناك طريقة رياضية مثبتة تحصر e بين عددين نسبيين بالدقة التي نشاء؟
4) كيف نعبر عن e بواسطة كسر متصل continued fraction .


ولا يمنع المقام من طلب أخير لكنه خارج السؤال: تقديم تطبيقات للعدد e خارج مجال التحليل الرياضي وحساب التفاضل والتكامل وتطبيقاتهما إن أمكن.

بالتوفيق.
صورة العضو الشخصيه
bendabd
عـــضــــو رائــــد
عـــضــــو رائــــد
 
مشاركات: 1544
اشترك في: السبت أغسطس 04, 2007 12:38 pm
مكان: الجزائر

Re: أساس اللوغاريتم الطبيعي e

مشاركةبواسطة x » الثلاثاء أغسطس 05, 2008 2:26 pm

أنه الوحيد الذي يجعل ميل المماس عند x مساويا لقيمة الدالة عند x , بلغة أخرى f(x) = e^x  = f'(x).


أرى أن هذه الجملة تجيب على السؤال الأول

فالتابع الأسي هو التابع الوحيد الذي يحقق ذلك ، وبعبارة أخرى فإنه القيمة الذاتية eigenvalue لمؤثر الاشتقاق differentiation operator

فهل يريد السؤال إثبات ذلك ؟
صورة العضو الشخصيه
x
عضو فاعل
عضو فاعل
 
مشاركات: 260
اشترك في: السبت مايو 13, 2006 8:57 pm

Re: أساس اللوغاريتم الطبيعي e

مشاركةبواسطة QwareeqMathematics » الثلاثاء أغسطس 05, 2008 8:24 pm

bendabd كتب:نقول أن العدد هـ هو أساس اللوغاريتمات إذا طرح السؤال: مامعنى "العدد هـ هو أساس اللوغاريتمات " فكيف يكون الجواب.


على ما أظن أنه لو تم أخذ اللوغاريتم الطبيعي لأي عدد x فإننا نقول ما هي القوة التي يجب رفعها للعدد e بحيث تصبح مساوية للعدد x.

سؤال اليوم(2):
عدد نابير أو الأساس اللوغاريتم الطبيعي e هو عدد رياضي شهير جدا وله مميزات خاصة ربما أشهرها أنه الوحيد الذي يجعل ميل المماس عند x مساويا لقيمة الدالة عند x , بلغة أخرى f(x) = e^x  = f'(x). السؤال اليوم مكون من عدة فقرات:

1) لماذا سمي اللوغاريتم ذو الأساس e اللوغاريتم الطبيعي دون غيرة من اللوغاريتمات.
2) هل ساهمت النهايات (نهايات المتتابعات تحديدا) في اكتشاف e؟
3) هل هناك طريقة رياضية مثبتة تحصر e بين عددين نسبيين بالدقة التي نشاء؟
4) كيف نعبر عن e بواسطة كسر متصل continued fraction .


ولا يمنع المقام من طلب أخير لكنه خارج السؤال: تقديم تطبيقات للعدد e خارج مجال التحليل الرياضي وحساب التفاضل والتكامل وتطبيقاتهما إن أمكن.

بالتوفيق.


1) حسب ما ورد في الويكيبيديا أنه معظم الناس يتبعون نظام العد حسب الأساس 10 ولكنه ليس ذو أهمية عظيمة ولكنها متعارف عليها في معظم الثقافات في حساب عدد الأيام وعدد الأشهر و غيرها و بعض الدول ربما قد غيرت نظام العد عندها للأساس 10,20.
ولكن الأساس e يظهر كثيراً في الحسابات الرياضة و هو الأساس الوحيد الذي يمكن أن يحقق قيمة واحد عند إشتقاق الإقتران التالي وتعويض x=1 و الإقتران هو \log_e (x) .

وكذلك هو الأساس الوحيد الذي يمكن أن يعبر بواسطة Taylor series أو Maclaurin series أو بواسطة التكامل .

*************************************************************************
2) نعم فقد ساهمت النهاية في إيجاد قيمة e عن طريق حساب الفائدة المركبة Compound interest و قد تم الحديث عنها بواسطة الأخ الفاضل علي بموضوع على الشبكة :

http://mathramz.com/math/number_e

*************************************************************************
3) :think: :think: CC:

*************************************************************************

4) هذا عبارة عن سؤال طرحه الأخ الفاضل مهند و موضح خطوات حله من قبلي و قبل الأخت كريمة .

http://mathramz.com/xyz/viewtopic.php?f=6&t=1237

*************************************************************************

5) في الحقيقة الموضوع الذي كتبه الأخ علي فيه تطبيق للعد e من خلال الفائدة المركبة و لكن لها تطبيق آخر في الإحتمالات فمثلاُ لو افترضنا أن شخصاُ يلعب بآلة من أجل أن يربح باللعبة ، و يريد إجراء اللعب مئة مليون مرة ، فلو قلنا إحتمال الفوز هو p=\frac{1}{10^8}، فإن احتمال فوز في kمرة سيكون حسب توزيع ذات الحدين binomial distribution هو :

\left( \begin{gathered}  10^8  \hfill \\  k \hfill \\ 
\end{gathered}  \right)(\frac{1}{{10^8 }})^k (1 - \frac{1}
{{10^8 }})^{10^8  - k}

فلو كانت k=0 بمعنى لم يربح نهائياً ، سنجد أن المقدار :

(1-\frac{1}{10^8})^{10^8}\approx \frac{1}{e} =\lim_{n \to \infty } (1-\frac{1}{n})^n

************************************************************************
المرجع الأساسي بإجابتي الويكيبيديا

وفقكم الله و بوركتم :-)
صورة

نص مخفي:
صورة
صورة العضو الشخصيه
QwareeqMathematics
مراقب عام
مراقب عام
 
مشاركات: 2446
اشترك في: الخميس إبريل 05, 2007 8:49 am
مكان: In DiFfErEnT OpEn SeT oF IdEaL L

Re: أساس اللوغاريتم الطبيعي e

مشاركةبواسطة nabil maani » الأربعاء أغسطس 06, 2008 10:16 am

السلام عليكم

سمي باللوغاريتم الطبيعي e لأنه عند البحث في ايجاد مشتقات التوابع الأسية والتي كان أساسها a عدد موجب

\left( {a^x } \right)^\prime   = \mathop {\lim }\limits_{\Delta x \to 0} \frac{{a^{x + \Delta x}  - a^x }}{{\Delta x}} = a^x \mathop {\lim }\limits_{\Delta x \to 0} \frac{{a^{\Delta x}  - 1}}{{\Delta x}}

ان النهاية الأخيرة تساوي 1 عندما a=e , ,الله أعلم
صورة العضو الشخصيه
nabil maani
عـــضــــو رائــــد
عـــضــــو رائــــد
 
مشاركات: 553
اشترك في: الأحد مايو 20, 2007 9:50 am
مكان: damas

Re: أساس اللوغاريتم الطبيعي e

مشاركةبواسطة مها خالد » الأربعاء أغسطس 06, 2008 11:17 am

[b]أما الجانب الطريف في هذا العدد هو:


أن نايبر ، وهو لورد اسكتلندي ، لم يكن مكتشفه ، بل مكتشفه بستانياً كان يعمل عند اللورد ( الإقطاعي ) نايبر ، فقد كان ولع نايبر بالهندسة يدفعه ليطلب طلبات غريبة من البستاني ، فتارة يقول له أزرع لي حديقة على شكل مستطيل ، وتارة أزرع حديقة على شكل مثلث ، ويعطيه بذور قليلة تناسب المساحة المطلوب زراعتها

حتى أنه بالغ في طلباته لدرجة ابتكار أشكال هندسية غير معروفة في ذلك الوقت ، مما دفع البستاني لللإطلاع والقراءة الهندسية


وخلال هذه المعاناة استطاع البستاني وبتوجيهات نايبر الغريبة زراعة حديقة تأخذ شكل أقرب إلى المثلث ولكن أحد الأضلاع على شكل قطع أو مساحة تحت منحنى دالة أسية ، وعند محاولة إيجاد المساحة تمكن من الوصول إلى هذا العدد e

قد يستغرب البعض إذا عرف أن هذا العدد سمي e نسب إلى الكلمة Ecosse ( اسكتلندا ) .


المصدر : كتاب / أجمل المعادلات الرياضية ، ترجمة /أديب خوري ، مراجعة / د.محمد دبس ، الناشر / أكاديميا ، بيروت لبنان

منقول بتصرف
[/b]
آخر تعديل بواسطة مها خالد في الأربعاء أغسطس 06, 2008 11:51 am، عدل 1 مرة
مااااااااااااأصعب الخيانة
صورة العضو الشخصيه
مها خالد
مشرف أقسام الثانوية
 
مشاركات: 1683
اشترك في: السبت إبريل 07, 2007 7:17 pm
مكان: الشارقة

Re: أساس اللوغاريتم الطبيعي e

مشاركةبواسطة مها خالد » الأربعاء أغسطس 06, 2008 11:50 am

ثمة فارقاً بين العددين الأصمين صورة وe


ذلك أن صورة عدد حقيقي جبري،


أي إنه يصلح أن يكون جذراً لحدودية (هي هنا س2- 2) أمثالها منطقة،


بينما العدد e عدد حقيقي متسام، أي إنه لا يمكن أن يكون جذراً لأي حدودية أمثالها منطقة.


كذلك فإن العدد e (وقد أوجد العالم العربي الكاشي قيمة تقريبية له بـ16 رقما بعد الفاصلة) هو عدد حقيقي متسام.

منقول
صورة العضو الشخصيه
مها خالد
مشرف أقسام الثانوية
 
مشاركات: 1683
اشترك في: السبت إبريل 07, 2007 7:17 pm
مكان: الشارقة

Re: أساس اللوغاريتم الطبيعي e

مشاركةبواسطة QwareeqMathematics » الأربعاء أغسطس 06, 2008 12:46 pm

جزيل الشكر أخت مها على المعلومات الجميلة .و جزيت خيراً

ولكن ربما في آخر الكتاب مراجع أجنبية ، فهل لك أن تذكريها لنا .

إن كنت تملكين الكتاب طبعاً .

و جزاك الله خيراً :-)
آخر تعديل بواسطة QwareeqMathematics في الجمعة أغسطس 08, 2008 1:49 pm، عدل 1 مرة
صورة

نص مخفي:
صورة
صورة العضو الشخصيه
QwareeqMathematics
مراقب عام
مراقب عام
 
مشاركات: 2446
اشترك في: الخميس إبريل 05, 2007 8:49 am
مكان: In DiFfErEnT OpEn SeT oF IdEaL L

Re: أساس اللوغاريتم الطبيعي e

مشاركةبواسطة Islamic_Empire » الأربعاء أغسطس 06, 2008 8:08 pm

ممم هل يمكن تمثيلها بكسر متصل هل تقصد المعادلة المعروفة
CODE: تحديد الكل
e = 1/0! + 1/1! + 1 /2! + 1/3! .............

والله أعلم
صورة العضو الشخصيه
Islamic_Empire
ضيف عزيز
 
مشاركات: 14
اشترك في: السبت يوليو 19, 2008 10:27 am

Re: أساس اللوغاريتم الطبيعي e

مشاركةبواسطة ابو مؤيد » الخميس أغسطس 07, 2008 6:36 am

الكسر المتصل يكتب على الصورة:
x=a_0+\frac{1}{a_1+\frac{1}{a_2+\frac{1}{a_3+\frac{1}{a_4+\frac{1}{a_5+...}}}}}\\\\=[a_0,a_1,a_2,a_3,a_4,a_5,....]:a_0\in Z,a_k \in Z^+\bigcup \left\{ 0\right\},k \geq 1 \\\\\Rightarrow e=[2,1,2,1,1,4,1,1,6,1,1,8,1,1,10,2,10,1,....]
أمت مطامعي فأرحت نفسي *** فإن النفس ما طمعت تهون
وأحييت القنوع وكان ميتا *** ففي إحيائه عِرض مصـــون
إذا طمع يحــل بقلب عبــد *** علته مهانه وعلاه هــــــــون
صورة العضو الشخصيه
ابو مؤيد
مشرف/ نجم رمز
 
مشاركات: 2105
اشترك في: الثلاثاء إبريل 11, 2006 11:03 pm
مكان: سوريا

Re: أساس اللوغاريتم الطبيعي e

مشاركةبواسطة safwan » الأحد أغسطس 10, 2008 4:52 pm

بسم الله الرحمن الرحيم

الرجاء ملاحظة أن التابع الأسي f(x) = e^x ليس التابع الوحيد الذي يحقق العلاقة f'(x) = f(x) بل إن كل التوابع من الشكل

f(x) = \lambda e^x تحقق العلاقة السابقة وبشكل خاص التابع الصفري الذي هو بالنسبة لي أشد طبيعية من e^x :mrgreen:

ودمتم بخير!
صورة العضو الشخصيه
safwan
عـضـو
 
مشاركات: 25
اشترك في: الأربعاء مارس 22, 2006 6:19 pm

التالي

العودة إلى سـؤال الـيـوم

المتواجدون الآن

المستخدمون المتصفحون لهذا المنتدى: لا يوجد أعضاء مسجلين متصلين و 1 زائر