■70!は10^100より大きいか?(その6)
ln(n!)〜nlnn−n
と近似できるから
n!〜n^nexp(−n)
と書くことができる.
n!〜(n/e)^n
e(n/e)^n≦n!≦en(n/e)^n
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.
1730年,スターリングはn!の近似公式
n!〜√(2πn)n^nexp(−n)
を示した.
ln(n!)〜nlnn−n+1/2・ln(2πn)
スターリングの公式では,n=8のとき相対誤差は約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.
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スターリングの公式
n! 〜 √(2πn)(n/e)^n
は面白い公式で,たとえば,
n!/n^n 〜 √(2πn)/e^n
1/n・2/n・・・(n−1)/n・n/n 〜 √(2πn)/e^n
として,全体のn乗根をとればk/nの相乗平均が大まかに1/eに近いことがわかるだろう.
あるいは
1/n・2/n・・・(n−1)/n・n/n≦1/2^n-1
より,k/nの相乗平均が大まかに1/2に近いといったほうがいいかもしれない.
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[1]n=70のとき,右辺は230.438
一方,ln(10^100)=100ln(10)=230.259
70!>10^100
[2]n=25206のとき,右辺は230258.7
一方,ln(10^1000000)=1000000ln(10)=230259
しかし,実際は
25206!>10^1000000
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