■スターリングの公式(その24)

  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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