■オイラー・マクローリンの和公式(その1)

階乗n!の近似値を与える公式として,有名なスターリングの公式があります.

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[Q]階乗n!=1・2・3・・・nの近似値はいくつか?

[A]スターリングの近似式

  n!〜√(2π)・n^(n+1/2)exp(-n)

 n!〜√(2πn)n^nexp(-n)=√(2πn)(n/e)^n

 n=8のとき,

  8!=40320

  4√π(8/e)^8=39902

で,誤差は1%ですが,nが大きくなるほど相対誤差は小さくなります.(相対誤差はほぼ1/12nである).

  n!〜√(2πn)(n/e)^n(1+1/12n)

オイラーの公式は数学において最も美しい公式といわれますが,私にとってはスターリングの近似公式のほうがより美しく感じられます.この公式にもπとeが含まれていますが,整数のかけ算にπとeが現れ,しかも誤差はわずかですから,なおさら美しいというわけです.ここではオイラー・マクローリンの和公式を使って,この近似公式を求めてみます.

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