■超越数とその仲間たち(その25)
cn=n!/(n^nexp(-n))√n)
このとき、
c2n/(cn)^2=Γ(n+1/2)/Γ(n)√n・1/√(2π)→1/√(2π)
c2n/(cn)^2=(2n)!/(n!)^2・(n^2nexp(-2n))n)/(2^2n・n^2nexp(-2n))√2n)
=(2n)!/(n!)^2・(n)/(2^2n・√2n)
=2n(2n-1)(2n-2)・・・2・1/(n!)^2(√n)/(2^2n・√2)
=n(n-1/2)(n-1)(n-3/2)・・・2・1/(n!)^2(√n)/(√2)
=(n-1/2)(n-3/2)・・・1/2/n!・(√n)/(√2)
ここで、
(n-1/2)(n-3/2)・・・1/2/n!=Γ(n+1/2)/Γ(1/2)nΓ(n)=Γ(n+1/2)/nΓ(n)・1/√π
c2n/(cn)^2=Γ(n+1/2)/n^1/2Γ(n)・1/√(2π)
また
c2n/cn→1
併せて考えると
cn→√(2π)
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なお、
c3n/(cn)^3=Γ(n+2/3)/Γ(n)n^2/3・=Γ(n+1/3)/Γ(n)n^1/3・1/(3^1/2Γ(1/3)Γ(2/3))→1/(3^1/2Γ(1/3)Γ(2/3))
cn→√(2π)より
Γ(1/3)Γ(2/3)=2π/√3
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c3n/(cn)^3=(3n)!/(n!)^3・(n^3nexp(-3n))n^3/2)/(3^3n・n^3nexp(-3n))√3n)
=(3n)!/(n!)^3・(n)/(3^2n・√3)
=3n(3n-1)(3n-2)・・・2・1/(n!)^3(n)/(3^3n・√3)
=n(n-1/3)(n-2/3)(n-3/2)・・・2/3・1/3/(n!)^3(n)/(√3)
=(n-1/3)(n-2/3)・・・1/3/(n!)^2・(n)/(√3)
ここで、
(n-1/3)(n-2/3)・・・1/3/(n!)^2=Γ(n+2/3)Γ(n+1/3)/Γ(2/3)Γ(1/3)(nΓ(n))^2
c3n/(cn)^3=Γ(n+2/3)/n^2/3Γ(n)・Γ(n+1/3)/n^1/3Γ(n)・1/√3・1/Γ(2/3)Γ(1/3)
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