■18世紀における微積分(その25)
(その21)の問題
y=(1+1/x)^(x+1/2)>e
の指数の引数を変えてみる.
y=(1+1/x)^(x+1/3)>e
は成り立つのだろうか?
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y=(1+1/x)^(x+1/3) (x≧1)
logy=(x+1/3){log(x+1)−logx}
y’/y={log(x+1)−logx}+(x+1/3){1/(x+1)−l/x}={log(x+1)/x}−(x+1/3)/x(x+1)
ここで,
(x+1/3)(x+2/3)>x(x+1)
より
y’/y>{log(x+1)/x}−1/(x+2/3)
log(1+x)=x−x^2/2+x^3/3−x^4/4+・・・
log(1+1/x)=1/x−1/(2x^2)+1/(3x^3)−1/(4x^4)+・・・
0<1/x−1/(x+2/3)=1/3x(x+2/3)<1/(3x^2)
{log(x+1)/x}−1/(x+2/3)<−1/(6x^3)−1/(4x^4)+・・・
これより,yは減少関数であるから
y<2^4/3=2.51984
ところが,実際は増加関数で,x→∞のとき,y→eであるから,yは減少関数のはずがない.この場合も,どこかで不等号の向きを間違えたのであろう.
1 2.51984
1.1 2.52649
1.2 2.53301
1.3 2.5393
1.4 2.54533
1.5 2.55107
1.6 2.55652
1.7 2.56169
1.8 2.56659
1.9 2.57122
2 2.57561
2.1 2.57976
2.2 2.5837
2.3 2.58744
2.4 2.59099
2.5 2.59436
2.6 2.59756
2.7 2.60061
2.8 2.60352
2.9 2.60629
3 2.60893
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