Tüm Reklamları Kapat

e Sayısı Neden İrrasyoneldir?

3dk
e Sayısı Neden İrrasyoneldir?
  • Blog Yazısı

ee sayısı özellikle logaritma ve üstel sayılar içeren konularda sıklıkla gördüğümüz bir sabittir. Doğrudan doğruya tanımını yapmak zor olsa da şu özelliği sağlayan 00'dan farklı sayıyı ee diye tanımlamakta pek bir sakınca yoktur:

ddxex=ex{d \over dx}e^x=e^x

üstel fonksiyon olan türevinin kendine eşit olması ee sayısının ana özelliklerinden birisi olarak söylenebilir. Hatta bir c1c_1 sabiti için c1exc_1e^x şeklinde olmayan hiçbir fonksiyon bunu sağlayamaz. Kısaca kanıtlamak gerekirse:

Tüm Reklamları Kapat

ddxf(x)=f(x){d \over dx} f(x)=f(x)

ddxf(x)f(x)=1{{d \over dx} f(x) \over f(x)}=1

∫ddxf(x)f(x)dx=∫1dx\displaystyle\int{{d \over dx} f(x) \over f(x)}dx=\int1 dx

∫f′(x)f(x)dx=∫1dx\displaystyle\int{f'(x) \over f(x)}dx=\int1 dx

Tüm Reklamları Kapat

Şimdi f(x)=uf(x)=u diyerek değişken değiştirme yaparsak f′(x)dx=duf'(x)dx=du gelir ve ikinci integrali çözersek şu denkliğe ulaşırız:

∫1udu=x+C1\displaystyle\int{1 \over u}du=x+C_1

İlk integral ln⁡(u)+C2\ln(u)+C_2 olarak çıkar o zaman:

ln⁡(f(x))+C2=x+C1\ln(f(x))+C_2=x+C_1

Şimdi xx'li terimleri bir tarafa toplayalım:

ln⁡(f(x))−x=C1−C2\ln(f(x))-x=C_1-C_2

Burada xx'lerin sadeleşip bir sabit vermesinin tek yolu f(x)=C3exf(x)=C_3e^x olmasıdır. Bu durumda:

ln⁡(C3)+ln⁡(ex)−x=ln⁡(C3)=C1−C2\ln(C_3)+\ln(e^x)-x=\ln(C_3)=C_1-C_2

İşte bu kadar! Bu yüzden e'nin tanımı olarak "türevi kendine eşit olan fonksiyon" demekde sorun yok.

Peki bu sayı neden irrasyonel olmaktadır?

Tüm Reklamları Kapat

Kanıt

Taylor Serisi ile exe^x'i sonsuz toplam olarak yazalım:

ex=∑n=1∞xnn!e^x=\displaystyle\sum_{n=1}^\infty {x^n \over n!}

Şimdi eğer ee rasyonelse a/ba/b (a,b≠0∈Za, b\ne 0 \in \Z) şeklinde yazılabilir. O zaman e−1e^{-1} de b/ab/a şeklinde yazılabilir. Şimdi Taylor Serisinde x=−1x=-1 için bakalım:

e−1=∑n=1∞(−1)nn!e^{-1}=\displaystyle\sum_{n=1}^\infty {(-1)^n \over n!}

Şimdi sonsuz toplamı iki farklı toplam şeklinde yazalım. 00'dan aa'ya ve a+1a+1'den ∞\infty'ye şeklinde ve bu yoldan çelişki elde etmeye çalışalım:

e−1=ba=∑n=1a(−1)nn!+∑n=a+1∞(−1)nn!e^{-1}={b \over a}=\displaystyle\sum_{n=1}^a {(-1)^n \over n!}+\displaystyle\sum_{n=a+1}^\infty {(-1)^n \over n!}

O zaman sonlu toplamı sola alıp sonsuz toplamı tek başına bırakalım:

Tüm Reklamları Kapat

ba−∑n=1a(−1)nn!=∑n=a+1∞(−1)nn!{b \over a}-\displaystyle\sum_{n=1}^a {(-1)^n \over n!}=\displaystyle\sum_{n=a+1}^\infty {(-1)^n \over n!}

Her tarafı (−1)a+1a!(-1)^{a+1}a! ile genişletelim:

b(−1)a+1a!a−(−1)a+1a!∑n=1a(−1)nn!=b(−1)a+1(a−1)!−(−1)a+1a!∑n=1a(−1)nn!{b (-1)^{a+1}a! \over a}-(-1)^{a+1}a!\displaystyle\sum_{n=1}^a {(-1)^n \over n!}={b (-1)^{a+1}(a-1)!}-(-1)^{a+1}a!\displaystyle\sum_{n=1}^a {(-1)^n \over n!}

Toplamı da açarsak:

b(−1)a+1(a−1)!−(−1)a+1a!∑n=1a(−1)nn!=b(−1)a+1(a−1)!−(−1)a+1a!(10!−12!…(−1)a−1(a−1)!+(−1)a(a)!){b (-1)^{a+1}(a-1)!}-(-1)^{a+1}a!\displaystyle\sum_{n=1}^a {(-1)^n \over n!}={b (-1)^{a+1}(a-1)!}-(-1)^{a+1}a!\Big({1 \over 0!}-{1 \over 2! }\dots{(-1)^{a-1}\over (a-1)!}+{(-1)^{a}\over (a)!}\Big)

Toplamda her paydanın (−1)a+1a!(-1)^{a+1}a! ile sadeleşebildiğini görüyoruz. Yani sonuç bir tam sayı çıkıyor. Bir de diğer sonsuz toplama bakalım:

(−1)a+1a!∑n=a+1∞(−1)nn!=(−1)a+1a!((−1)a+1(a+1)!+(−1)a+2(a+2)!…)=(−1)2a+2a+1+(−1)2a+3(a+1)(a+2)+(−1)2a+4(a+1)(a+2)(a+3)…(-1)^{a+1}a! \displaystyle\sum_{n=a+1}^\infty {(-1)^n \over n!}=(-1)^{a+1}a! \Big( { (-1)^{a+1} \over (a+1)! }+{ (-1)^{a+2} \over (a+2)! } \dots\Big)={(-1)^{2a+2}\over a+1}+{(-1)^{2a+3}\over (a+1)(a+2)}+{(-1)^{2a+4}\over (a+1)(a+2)(a+3)} \dots

Gördüğünüz gibi bu sefer de tam sayı olmayan bir rasyonel sayı elde ettik. Ama az önce bir tam sayı almıştık. Yani bir tam sayı bir kesirli sayıya eşit çıktı. Buradan da çelişki gelir. Demekki bu şekilde aa, bb tam sayıları seçilemiyor. Buradan da ee'nin irrasyonel olduğu çıkar.

Rastgele Yazıya Git
6
Alt Başlıklar
Bu Blog Yazısı Sana Ne Hissettirdi?
  • Merak Uyandırıcı!
    Merak Uyandırıcı!
    1
  • Muhteşem!
    Muhteşem!
    0
  • Tebrikler!
    Tebrikler!
    0
  • Bilim Budur!
    Bilim Budur!
    0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel!
    Mmm... Çok sapyoseksüel!
    0
  • Güldürdü
    Güldürdü
    0
  • İnanılmaz
    İnanılmaz
    0
  • Umut Verici!
    Umut Verici!
    0
  • Üzücü!
    Üzücü!
    0
  • Grrr... *@$#
    Grrr... *@$#
    0
  • İğrenç!
    İğrenç!
    0
  • Korkutucu!
    Korkutucu!
    0

Yorumlar 0

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misin?

Şu iki siteden biriyle hemen destek olabilirsin:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracıyla 11.11.2026 19:15:59 tarihinde oluşturuldu. Evrim Ağacı'ndaki içerikleri birden fazla editör sürekli gözden geçiriyor, güncelliyor ve geliştiriyor. Bu çıktıdan sonraki güncellemeleri görmek ve içeriğin en güncel hâlini okumak için şu adrese git: evrimagaci.org/s/18642

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı sürece izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş hâlleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz.

Hemen Paylaş
Bu blog yazısını sevdin mi?
Paylaşarak başkalarına da ilham ol.
Keşfetmeye Devam Et