■書ききれなかった数の話(その25)

 (その22)では

  e^π=23.14069・・・≒π+20

の値を評価したが,

  [参]佐久間一浩「高校数学と大学数学の接点」日本評論社

にもっとうまい評価が掲げられている.

===================================

 (その24)で述べた

  π>3+1/8=3.125

を用いると,

  e^π>e^3・e^1/8

また,

  1.1^4=1.21^2=1.4641<1.5

  1.5^2=2.25<e

  1.1^8<2.25<e

  e^π>e^3・e^1/8>(2.7)^3×1.1=21.6513

===================================

 より精密な評価のために,y=e^x上の点(3,e^3)における接線を考える.

  y=e^3(x−3)+e^3

 この曲線はしたに凸なので,不等式

  e^x≧e^3(x−3)+e^3

が成り立つ.x=πを代入すると

  e^π≧e^3(π−3)+e^3=e^3(π−2)

π>3.14,e>2.7より

  e^π≧e^3(π−2)=22.43862

===================================

 次は上からの評価です.π<3.2,e<2.72より

  e^π<2.72^3,2=2.72^3・2.72^1/5

  1.25^5=(5/4)^5>3>2.72

  e^π<2.72^3.2=20.123648・1.25=25.15456

===================================