■書ききれなかった微分積分の話(その26)

 以下の不等式の証明は如何に?

  (1+1/n)^(n+1/2)>e

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  y=(1+1/x)^(x+1/2)  (x≧1)

 logy=(x+1/2){log(x+1)−logx} 

  y’/y={log(x+1)−logx}+(x+1/2){1/(x+1)−l/x}={log(x+1)/x}−(x+1/2)/x(x+1)

 ここで,

  (x+1/2)^2>x(x+1)

より

  y’/y>{log(x+1)/x}−1/(x+1/2)

log(1+x)=x−x^2/2+x^3/3−x^4/4+・・・

log(1+1/x)=1/x−1/(2x^2)+1/(3x^3)−1/(4x^4)+・・・

0<1/x−1/(x+1/2)=1/2x(x+1/2)<1/(2x^2)

0<{log(x+1)/x}−1/(x+1/2)<1/(3x^3)−1/(4x^4)+・・・

 これより,yは増加関数であるから

  e<2^3/2<y

 多少計算力は戻ってきたが,学生時代のような暗算は出来ない.この証明も信頼率は50%以下と思われる.

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