・小町算で無理数近似                   GAI 氏

 計算機に頼って、次の計算をさせてみる。(ただし、sqrtn(n,k)はnのk乗根を示す)

gp > 2^sqrtn(25,5)-0.6-(3^9/(7*10^9))^sqrtn(4/5,10)
%110 = 3.141592653590453113110325108・・・

比較
(06:00) gp > Pi
%94 = 3.141592653589793238462643383・・・

 つまり、円周率πに小数第10位まで一致させることができる。さらに、上記の式は表記を
変えれば、

  2^5^.4-.6-(.3^9/7)^.8^.1

と、1〜9の数字を一度ずつ使用して表すことができる。

 そこで、同様に、1〜9を一度だけ使用し、ネイピア数 e を、なるだけ近似できる式を構成
してほしい。

 ただし、関数や階乗の記法は避け、+、-、*、/、^(冪乗)、()、.(小数点)で表すこと。また、
数字は個別に使う必要はなく、19/7(=2.71428・・・)のような使用は可能とする。


 DD++さんからのコメントです。(平成29年6月3日付け)

 じゃあ、まず先陣を切って。 (6-5+1/(8^(3^7)))^(2^(9^4))


 らすかるさんからのコメントです。(平成29年6月4日付け)

 なるほど、そういう手があったんですね。それでは、真似して、

  (1+.2^(6^8))^(5^((4*9)^(7-3)))  (精度 約117万4000桁)

  (1+.2^(4^(6+9)))^(5^(8^(3+7)))  (精度 約7億5千万桁)


 DD++さんからのコメントです。(平成29年6月4日付け)

 おお、なるほど、.2 と 5 で逆数を作れば2つ目の1が不要になって使う数字が2つ減るのか!

となると、 (1+.2^(3^84))^(5^(9^(6*7))) とかはもっと精度よさそうですね。

 ところでこの精度ってどう計算すればいいんだろう。

 自己解決しました。 (1+1/x)^x ≒ e + e/2x + O(1/x^2) を使えばいいですね。

 ということは、さっきのは、 3^84*Log[10,5] - Log[10,2] で計算して、8368 澗桁程度の精
度があるようです。(※ 1澗=10^36)


 GAI さんからのコメントです。(平成29年6月4日付け)

 この途方もない精度にはかないませんが、小数点を入れないもので

  (1+9^(-4^(6*7))^(3^(2^(85)))

がいけそうです。


 DD++さんからのコメントです。(平成29年6月4日付け)

 あ、- をマイナスとして使うのはアリなんですね。一方で、π の方は難しいですね。1から8
までだけで、小数点以下8桁合わせる式を見つけましたが、そこに9だけ付け足して何か起
こる気がしない……。


 らすかるさんからのコメントです。(平成29年6月6日付け)

 べき乗なし、数字の連結なしという条件で全探索したところ、

  (8-(1+.6/(.2*.5+9))/(.3+7))*.4 = 3.1415926539…

の小数点以下9桁一致が最良近似でした。

# この条件でも24時間かかっていますので、べき乗や数字の連結まではやってられません。
 (べき乗を入れると半月、数字の連結も入れると数ヶ月かかりそうです)


 りらひいさんからのコメントです。(平成29年6月8日付け)

 連結OKなら、「5.4」みたいな小数を使うのはアリですよね?例えばですけど、「0」が入って
いるので、そもそも前提条件を満たしていないダメ式なんですが、

  (((2^7+8)/(90-1))^5.4+.6)*.3

みたいな感じの。
(行き当たりばったりじゃさすがに無理があるかと思って、私はもうあまり探さないかもですけ
ど。)


 らすかるさんからのコメントです。(平成29年6月8日付け)

 アリだと思いますので、例えば、 3.8415926-.7 = 3.1415926 なんてのもできますね。



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