■シュタイナー数(その9)
x≧0について,e^x≧x^eが成り立つ. (等号はx=eのとき)
(証)y=x^ee^-x (x≧0)とする.
dy/dx=(ex^e-1−x^e)e^-x
d^2y/dx^2=(e(e−1)x^e-2−2ex^e-1=x^e)e^-x
よりx^ee^-x≦1. (x=eのときy=1)
実際,
e^π=23.14069・・・
π^e=22.45915・・・
となり両者は驚くほど近いが,yのグラフを描いてみればy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.
ところで,y=x^ee^-xのグラフはα=e+1,β=1のガンマ分布の確率密度関数(の定数倍)になる.
α=e+1,β=1
mean=e+1,variance=e,mode=e
===================================