■近似式の世界(その11)
【1】シュトレーレの近似式
L(x)=(2x+√2(1−x))/(x+√2(1−x))
の√2に17/12を代入すると
(17+5x)/(17−5x)
となって,シュトレーレの近似式
(24+10x)/(24−7x)
とは異なります.
√2に58/41を代入しても
(58+24x)/(28−17x)
となって,シュトレーレの近似式とは異なります.
しかし,L(x)の分子と分母を2で割って
L(x)=(x+1/√2(1−x))/(x/2+1/√2(1−x))
ここで,1/√2を12/17で置き換えると
(24+10x)/(24−7x)
になり,正しくシュトレーレの近似式です.
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【2】雑感
シュトレーレは数学的な訓練を受けていなかったので,彼がどのようにしてこの近似式を発見したのかは謎のままである.おそらく職人的な直観によるものと思われるが,あまり正確ではないと誤って評価されてしまった.この誤った評価は1957年にバーバーがその誤りを発見するまで続いた.
f(1/2)=L(1/2)=√2=1.141421
であるが,シュトレーレの近似式では
58/41=1.41463
バーバーはシュトレーレの近似式が正確な理由を,この式が非常に正確なのは平均律関数の分数関数近似(近似理論)と√2のディオファントス近似(数論)という2つのよい近似を効率的に組み合わせているからと結論した.
バーバーの数学的発見のおかげでシュトレーレの名誉回復がなされた.それにしてもシュトレーレはいったいどうやって近似式を思いついたのだろうか?
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