■スターリングの公式の図形的証明?(その67)

 スターリングの公式は

  n!/n^n 〜 √(2πn)/e^n

で表される.これを概近似する多面体を考える.

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[1]空間充填2^n+2n面体の場合,ファセットは2つあり,そのうちひとつの内接球がスターリングの公式の近似には役立つ.その結果が

  n!/n^n〜2(π/8)^n

である.

 さらに,πe=8.539・・・より,

  (π/8)^n≒(1/e)^n

また,奇数次元(n=2k+1)の場合の正軸体の内接球と切頂正軸体の体積比較を考えることによってさらに改良されるが,ここでは割愛したい.

 図形的な方法では限界があるから,

  n!〜c^-1n^nexp(−n)

程度で十分であると考えられるからである.そのでも面白い結果と思う.

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[2]それに対して,空間充填2(2^n−1)面体にはファセットがnあり,前者同様,偶数次元だけの検討であっても

  n!/n^n〜(2n)^(1/2}(π/8)^n

の(2n)^(1/2}が自然にでてくるのがおおきな特徴である.

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