■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

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