Stałe matematyczne - wstęp

Stałe matematyczne, to liczby mające dla matematyków (i fizyków) szczególne znaczenie. Stałe matematyczne wynikają z samej logiki, z "natury rzeczy", czyli nie są związane materią, czy jej oddziaływaniem. 

Dwoma najważniejszymi stałymi matematycznymi są liczby pi π oraz e.

Symbol Wartość określenie słowne zastosowanie
  π 3,141592653589793238462643383... liczba "pi" Prawie wszystkie działy matematyki; w szczególności:
geometria, trygonometria, rachunek prawdopodobieństwa, rachunek różniczkowy i całkowy. 
Patrz także: interpretacja liczby pi.
  e 2,718281828459045235360287471... liczba "e",
Podstawa logarytmu naturalnego
logarytmy, rachunek różniczkowy i całkowy, ciągi i szeregi.
Patrz także: interpretacja liczby e.

 

Interpretacja liczby π 

Liczba π  (pi) jest wartością stosunku łuku półokręgu, do promienia tego półokręgu. 

Liczba π jest liczbą przestępną - tzn. posiada nieskończoną liczbę cyfr rozwinięcia dziesiętnego (podane cyfry to tylko pierwsze z tego nieskończonego szeregu).

Niektóre wzory zawierające liczbę π.

Pole koła

Po = π R2

Obwód okręgu (koła)

L = 2 π R

Funkcja Gaussa na rozkład normalny:

Interpretacja liczby e

Liczba e  dana jest wzorem:

Liczba "e" też jest liczbą przestępną, a więc ma nieskończoną liczbę cyfr rozwinięcia dziesiętnego.

Liczba e jest ściśle powiązana z logarytmem naturalnym i słuszne są wzory:

ln e = 1

Logarytm naturalny jest to szczególny logarytm, ponieważ wyznacza on funkcję niezwykle ważną w rachunku różniczkowym i całkowym = funkcję ex zwaną także funkcją exp(x)

Funkcja

y(x) = ex

jest szczególna ponieważ jako jedyna ze wszystkich funkcji różnowartościowych jest równa swojej pochodnej (i to pochodnej dowolnego rzędu).

,

Poza tym logarytm naturalny jest funkcją bardzo ważną z tego powodu, że jego pochodna ma wartość 1/x, zaś całka nieoznaczona z funkcji 1/x, równa jest ln e.