めっちゃ簡単になる公式。
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05/03/15 12:22:13a=1,b=2で利用する。(通常、a=1,b=nの積分を評価することが多いので注意)
ついでにコメントしておこう: スターリングの公式(弱い形:logn!=nlogn-n+(1/2)logn+O(1)+O(1/n))
の証明は大きく2とおりある。ひとつは初めてこれを証明したラプラスによるもので、logΓ(s)を積分形で被
積分関数の評価にもちこむもの。いきなりΓ関数に一般化した証明ができるうえ高次の展開まで得られ、かつ
同様の形の積分の漸近展開に一般化できる点ですぐれているが、高度な評価を必要とする。
もうひとつは、誤差の差分(階差)を評価し、その和分を取って本来の評価を得るもの。これはlog(1+x)の
展開を既知とするなら最も簡単。(なおこれは調和級数の漸近展開と本質的に同じことになる)
高次の展開までこの方法で得るには、オイラー・マクローリンの和公式にまで一般化する必要があるが。
なお高木「解析概論」などに載っている方法は、和Σlogkを積分∫[1〜n]logxdxで近
似する方法(n!〜nlognの証明だけならこれで一発)を、中点を取って精密化したもの
だが、極限の存在の証明が非初等的。
>>64の方法はこれらのどれとも異なる。和を積分で近似する方法を台形公式(折れ線)
近似)で精密化したといえるが、∫[1〜2]logxdxを考えることにより、極限の存在の
証明が定積分の存在に吸収されて不要になることと、証明の中でlog(1+x)の展開をま
ったく使わない点が特長。(したがって高校生でも理解できるはず)
(高次の展開項まで求める場合は結局最初の2つのどちらかを使うしかないと思うが)
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