1 の無限大乗はなぜ e になるのか?極限を定義の形へ寄せる
は に近づき、 は限りなく大きくなります。 を何乗しても のはずなのに、答えは になりません。
底が へ近づく速さと、指数が大きくなる速さが釣り合った先に、 という値が現れます[1]。
点は右へ行くほど破線に寄りますが、なかなか届きません。 でようやく ほど[1]。
定義の形へ寄せる
の形を作れば、答えは です。中身の が に近づくことだけ確かめます。
指数が でないときは、指数法則で外へ出します。
乗の が、そのまま の肩に乗る形になります。
例:分子に係数がある場合
を計算します。 と置きかえます。
なので、式は になります。
置きかえずに、指数を と分ける書き方でも同じです。どちらでも 。
例:符号が負の場合
です。 とおくと 。
答えは です。負号は肩へ移り、逆数として現れます。
例:分数の形で与えられる場合
を計算します。まず の形に直します。
分数のままだと形が見えません。 を足した形に書き直す作業が、最初の一手になります。
の値はどれか。
__RESULT__
対数をとる方法
指数の形が複雑なときは、対数をとってから極限を計算します。最後に の肩へ戻します。
を で調べます。両辺の対数は次のとおり。
と を使います[2]。
なので です。積の形に分けるところが工夫になります。
e にまつわる 2 つの極限
定義から、次の つがすぐ出ます[3]。どちらも での微分係数にあたります。
この つは、 の定義と行き来できます。どれか つを出発点にすれば、残りは導ける関係です。

左の定義から対数をとると真ん中、置きかえると右。 つは同じことの言い換えです。
の値はどれか。
__RESULT__
です。分母が に近づくので、全体は になります。逆数の形に気づくところが分かれ目。
つまずきやすいところ
の定義は、極限の問題としても微分の問題としても顔を出します。どちらから来ても同じ式に帰ってくる。
参考文献
底が $1$ に近づき、指数が限りなく大きくなる。その釣り合いの先に $2.718281828\ldots$ が現れます。$(1+1/n)^n$ の点が $e$ へ寄っていく遅さを目で確かめてから、$(1+2/n)^n$ や $(1-1/n)^n$ を定義の形へ寄せる手順をたどります。指数が複雑なら対数をとって計算し、最後に $e$ の肩へ戻す。$\log(1+t)/t$ と $(e^t-1)/t$ との関係も整理しました。











3x=h とおくと x=3h で、式は (1+h)3/h になります。{(1+h)1/h}3 と見て、答えは e3 です。