Kezdőoldal » Tudományok » Természettudományok » Hogyan folytatódik a minta?...

Hogyan folytatódik a minta? Hogyan lehet kiszámolni?

Figyelt kérdés

Ha 10 hatványai faktoriálisának 10-es alapú logaritmusát (vagy számjegyeinek számát) nézzük, akkor a kezdő

számjegy(ek) - n-1 - után, fokozatosan egy minta alakul ki "5657055...":

10^n, lg((10^n)!)

------ ------

100 157.970003654716

1000 2567.60464422214

10^4 35659.4542745208

10^5 456573.450899971

10^6 5565708.91718672

10^7 65657059.0800574

10^8 756570556.208765

10^9 8565705522.99584

10^10 95657055186.3666

------ ------

Hogyan lehet ezt a kialakuló, ismétlődő mintát hosszabban kiszámolni, óriási számok faktoriálisának számolása nélkül, akár egy számológéppel is?



2014. szept. 2. 18:25
 1/2 bongolo ***** válasza:
100%

Mondjuk n=1000 esetén:

lg ( 10^1000 ! ) ≈ 999.565705518096748172348871081083394917705602994196333433885546 · 10^1000


Általánosan:

lg ( 10^n ! ) ≈ [(n-1) + 0.565705518096748172348871081083394917705602994196333433885546... ] · 10^n


ahol a 0.5657055... zárt formában nagyon egyszerű képlettel írható fel:

  1 − 1 / ln(10)


Így jön ki:


Ismert a Stirling formula:

  ln(x!) ~ x·ln(x) − x

ami aszimptotikusan közelíti a faktoriális logaritmusát.


Áttérve 10-es alapú logaritmusra:


lg(x!) ~ x·lg(x) − x / ln(10)

  = x·( lg(x) − 1/ln(10) )


behelyettesítve x = 10^n-et:

  lg(10^n !) ~ 10^n · ( n − 1/ln(10) ) = ( n−1 + 1 − 1/ln(10) ) · 10^n

készen is vagyunk.


Megjegyzés: A fenti Stirling közelítésnek a hibája O(ln x), ami nagy x-eknél nem kevés, de könnyen levezethető, hogy ennek a figyelembevételével sem módosul az 1 − 1/ln 10 képlet:


A pontosabb összefüggésben van még egy ilyen tag is:

  ... + 1/2·ln(2π·x)

(Ennek a hibája már csak O(1/x).)

Ebbe is x=10^n-t helyettesítve gyorsan kijön, hogy ebből egy n/2 + konstans tag lesz. Annak pedig annyi a hatása, hogy a 0.5657055...-nek nem az első n számjegye, hanem "csak" az első n − lg(n/2) számjegye lesz pontos. Tehát mondjuk lg( 10^1000 ! ) esetén az első 997 tizedesjegy lesz pontos.

2014. szept. 3. 22:30
Hasznos számodra ez a válasz?
 2/2 A kérdező kommentje:
Köszi! Nagyszerű a magyarázat!
2014. szept. 3. 23:17

Kapcsolódó kérdések:




Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu

A weboldalon megjelenő anyagok nem minősülnek szerkesztői tartalomnak, előzetes ellenőrzésen nem esnek át, az üzemeltető véleményét nem tükrözik.
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!