Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.
Nástěnka
❗22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
❗04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
❗23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.
Nejste přihlášen(a). Přihlásit
Zdravím. Zajímala by mě jedna věc.
Jak udělat spodní a horní odhad eulerova čísla? Resp. dle toho, co jsem zjistil Bernouliho spodní odhad byl 2 a horní 3 přes složené úročení. Euler našel vyjádření v podobě řady, které odhady tohoto čísla zpřesnily. Mě ale zaráží dvě věci.
1) Proč Bernouliho spodní odhad byl tak daleko od skutečné hodnoty tohoto čísla? Vždyť ze samotné rovnice složeného úročení už pro n=12 (což není takový hard spočítat i bez kalkulačky) bychom dostali spodní hranici ALESPOŇ 2.5, proč tedy tu spodní hranici měl tak nízko? Třeba jsem našel jen špatný zdroj, který se nezabýval takovými detaily a ve skutečnosti jeho spodní odhad byl daleko přesnější.
2) Z čeho bylo určeno, že horní hranice je číslo 3? Natož po zpřesnění těchto odhadů, že se toto číslo blíží k číslu 2.72...? Předpokládám, že by mi někdo rád napsal, že když začnu vyčíslovat rovnici složeného úročení, nebo onu eulerovu řadu pro stále větší [mathjax]n[/mathjax], tak že můžeme vidět, že se to k tomuto číslo blíží, kór, když přidáváme stále menší číslo... Ale s tímto argumentem bych fakt nebyl spokojen, protože už například u harmonické řady sčítám čím dál menší čísla, ale přesto diverguje.
Offline
↑ Chobot:
Platí: lim(n->nek) (1+(1/n))^n = e
Každý člen posloupnosti je menší než 3, je to rostoucí posloupnost
pro n=2 máme 2,25 <e <3
Posloupnost (1+(1/n))^n konverguje k e pomalu, lépe to spočteme řadou Suma (k=0 až nek) 1/k!
Stačí sečíst prvních 10 členů a máme to s dost velkou přesností.
Offline
↑ Richard Tuček: Díky za odpověď. Ovšem nevím, zda-li jsme se přesně pochopili. Z toho co jsem psal, bylo možné poznat, že s oběma přístupy jsem obeznámen. Na první otázku jste mi však neodpověděl vůbec. A na druhou jen z časti.
A k tomu co jste psal mám jeden dotaz. Odkud víme, že každý člen oné první posloupnosti je menší než 3?
Offline
Ještě teda doplním:
1) Stále bych rád znal odpověď na první otázku. Proč by jeho odhad byl tak nízký?
2) Odkud víme tu horní hranici? Já umím sečíst nějaký konečný počet členů a když je to velké číslo které bych na papíře jen tak nezvládl, tak to hodit do programu, ale odkud víme, že nám to v nekonečnu nepřeroste číslo 3? Nebo při lepším odhadu číslo 2,73?
Offline
↑ Chobot:
Ahoj, pro odhad [mathjax] e<3 [/mathjax] muzes zkusit napriklad vyuzit nerovnost
[mathjax] {\displaystyle \frac{1}{n!} = \frac{1}{1}\cdot\frac{1}{2}\cdot\frac{1}{3}\cdots\frac{1}{n} \leq \frac{2}{2}\cdot\frac{1}{2}\cdot\frac{1}{2}\cdots\frac{1}{2} = \frac{2}{2^n} } [/mathjax]
Offline
↑ Chobot:
Také platí toto: posloupnosti (1+(1/n))^n; (1+(1/n))^(n+1) mají stejnou limitu e
První je rostoucí, druhá je klesající. Máme odhad 2 < e < 4
Offline
↑ Richard Tuček: Děkuji. Toto je velmi jednoduché ohraničení. Dokážete najít nějaké přesnější? Nehledě na to, že jste mi opět neodpověděl. :-D
Offline
↑ laszky: Díky, to je samozřejmě účinné omezení, ale není náhodou součet té řady napravo číslo čtyři? V tom případě máme ohraničení [mathjax]e<4[/mathjax] a ne [mathjax]e<3[/mathjax]. Nebo se mýlím? A znáte nějaké další, resp. přesnější ohraničení?
Offline
↑ Chobot:
Ahoj,
jak máš definováno číslo e?
jak vypadá ten Bernoulliho odhad?
Online
↑ check_drummer: Tak buď je definováno jako limita vzorce pro složené úročení, nebo jako ta suma z 1/n!. Bernouliho odhad jsem nenašel, v tom co jsem našel bylo pouze řečeno, že Bernouli zjistil, že to číslo leží mezi dvojkou a trojkou, ale nic konkrétního k tomu řečeno nebylo.
Offline
↑ Chobot:
Ahoj, no nesmis odhadnout tu prvni jednicku dvojkou:
[mathjax] {\displaystyle \mathrm{e} \; = \; \sum_{n=0}^{\infty}\frac{1}{n!} \; = \; 1+\sum_{n=1}^{\infty}\frac{1}{n!} \; \leq \; 1+\sum_{n=1}^{\infty}\frac{2}{2^n} \; = \; 1 +2 \; = \; 3} [/mathjax]
Offline
↑ Chobot:
No tak podobne lze odvodit odhad [mathjax] {\displaystyle \frac{1}{n!} \; \leq \; \frac{9}{2\cdot3^n} } [/mathjax], potom
[mathjax] {\displaystyle \mathrm{e} \; = \; \sum_{n=0}^{\infty}\frac{1}{n!} \; = \; 1+1+\sum_{n=2}^{\infty}\frac{1}{n!} \; \leq \; 1+1+\sum_{n=2}^{\infty}\frac{9}{2\cdot 3^n} \; = \; 2 +\frac{3}{4} \; = \; \frac{11}{4} \; = \; 2,75} [/mathjax]
EDIT: Pokud se nepletu, tak castecne soucty [mathjax] {\displaystyle \frac{(-1)^n}{n!} } [/mathjax] osciluji kolem [mathjax] {\displaystyle \frac{1}{\mathrm{e}} } [/mathjax]. Ziskas tak horni a dolni odhady pro cislo [mathjax] {\displaystyle \frac{1}{\mathrm{e}} } [/mathjax] a z nich lze ziskat horni a dolni odhady pro [mathjax] \mathrm{e} [/mathjax]. Moznosti je ale urcite vic.
Offline
↑ Chobot:
Mně šlo o to jakou definici používáš ty, ale pokud obě, tak ok.
Jinak libovolně přesný horní odhad dostaneš z výrazu [mathjax](1+\frac{1}{n})^{n+1}[/mathjax] volbou dostatečně velkého n, což je klesající posloupnost, jejíž limita je číslo e. Ale je možné, že konverguje pomalu.
Online
↑ check_drummer: Díky za radu. Ze začátku mě nenapadlo jak k tomu vůbec přistoupit, tak pro příště budu vědět. :-)
Offline