■書ききれなかった微分積分の話(その30)

 (その26)の問題

  y=(1+1/x)^(x+1/2)>e

の指数の引数を変えてみる.

  y=(1+1/x)^(x+1/3)>e

は成り立つのだろうか?

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

  y=(1+1/x)^(x+1/3)  (x≧1)

 logy=(x+1/3){log(x+1)−logx} 

  y’/y={log(x+1)−logx}+(x+1/3){1/(x+1)−l/x}={log(x+1)/x}−(x+1/3)/x(x+1)

 ここで,

  (x+1/3)(x+2/3)>x(x+1)

より

  y’/y>{log(x+1)/x}−1/(x+2/3)

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+2/3)=1/3x(x+2/3)<1/(3x^2)

{log(x+1)/x}−1/(x+2/3)<−1/(6x^3)−1/(4x^4)+・・・

 これより,yは減少関数であるから

  y<2^4/3=2.51984

ところが,実際は増加関数で,x→∞のとき,y→eであるから,yは減少関数のはずがない.この場合も,どこかで不等号の向きを間違えたのであろう.

1 2.51984

1.1 2.52649

1.2 2.53301

1.3 2.5393

1.4 2.54533

1.5 2.55107

1.6 2.55652

1.7 2.56169

1.8 2.56659

1.9 2.57122

2 2.57561

2.1 2.57976

2.2 2.5837

2.3 2.58744

2.4 2.59099

2.5 2.59436

2.6 2.59756

2.7 2.60061

2.8 2.60352

2.9 2.60629

3 2.60893

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