■nの分割と最大積(その8)
e^π>π^eは
g(x)=logx/x
において,
loge/e>logπ/π
であるから,
e^π>π^e
実際に,g(x)=logx/xのグラフを描いてみればg(x)は幅のある最大値をもち,2つの式の値がほとんど同じくらいになることもわかるのである.
e^π=23.14069・・・≒π+20
π^e=22.45915・・・
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以前,
[Q]e^eに最も近い整数を求めよ
[A]e^e=15.1542・・・
について考えてみた際,a=2またはa=3として,テイラー展開
exp(x)=exp(a){1+(x−a)+(x−a)^2/2+(x−a)^3/6+・・・}
の誤差項Rを1未満に抑えることを考える.
R<exp(a)/n!<1
n!>exp(a)
より,4次近似
exp(x)=exp(a){1+(x−a)+(x−a)^2/2+(x−a)^3/6+(x−a)^4/24}
を採用した.
[1]x=2.7,a=2 → 14.868
[2]x=2.7,a=3 → 14.8801
[3]x=2.8,a=2 → 16.4214
[4]x=2.8,a=3 → 16.4447
よって,
[Q]e^eに最も近い整数を求めよ
[A]15
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e^π=23.14069・・・≒π+20
π^e=22.45915・・・
となるが,同じ方法で,
0<(e^π−π^e)<1
を示すことができるだろうか?
e^πはいいとして,π^eを得るためには,
c’(x)=c(x)logc
c”(x)=c(x)(logc)^2
より,
c(x)=c(a){1+logc(x−a)+(logc)^2(x−a)^2/2+(logc)^3(x−a)^3/6+(logc)^4(x−a)^4/24}
e^πについて,c=2.7
x=3.1,a=3→ 24.0084
π^eについて,c=3.1
x=2.7,a=3→ 15.1109
となって,π^eの近似計算はまったく不調である.何かいい方法はないのだろうか?
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