2012/3/25 Marcos Martinelli <mffmartine...@gmail.com>:
> Pequena correção:
>
> n! >= (***) n^n * raiz(n) / (e^((2*n^2-3*n+1)/(4*n))) >= (**) n^n /
> (e^((2*n^2-3*n+1)/(2*n))) >= (*) n^n / (e^(n-1)),
>
> Os parênteses seguidos de asterisco procurar identificar as desigualdades
> citadas no email anterior.
Oi Marcos,

Tenho algumas perguntas...

A primeira é que eu achei estranha a desigualdade (***) porque

n! >= n^n * raiz(n) / (e^((2*n^2-3*n+1)/(4*n)))

é contrária à formula de Stirling que diz que n! ~ n^n raiz(2 pi n)
exp(-n), porque afinal teríamos

n^n raiz(2 pi n) exp(-n) >~ n^n raiz(n) / exp( (2*n^2-3*n+1)/(4*n) )
<=>
raiz(2 pi) >~ exp(n) * exp(-n/2) * exp(3/4) * exp(-1/4n) -> infinito

Você tem certeza da fórmula? Talvez seja simplesmente 2n no
denominador da exponencial como antes, mas não tive tempo de seguir as
suas indicações.


A outra observação é que a tangente é, intuitivamente, pior do que os
trapézios. Certamente, ela dá uma aproximação "por cima" que é o que
você quer, mas veja que uma secante tem um erro que é no máximo
"metade" do erro da tangente, e o erro "é zero, sobe, desce e volta a
zero", enquanto que a tangente o erro é zero, e só aumenta. Claro que
o erro é bem menor quando você está pertinho do ponto de tangência,
mas como você vai "longe" (distância 1, fixa, portanto) o que acaba
contando é o erro total.
Com uma ajuda do Maple, eu calculei as diferenças assimptoticas. Seja
I a integral "certa" entre t e t+1, T+ o seu trapézio "maior do que a
integral", e formado pela tangente em t+1, e T- o trapézio formado
pela secante (t, log t) -> (t+1, log t+1). Temos:

T+ - I ~ 1/6t^2 - 1/4t^3 + 3/10t^4 ...
I - T- ~ 1/12t^2 - 1/12t^3 + ...

Como é a soma dos T+ que vai dar o n!, para você provar que T+ > I +
"alguma coisa", você precisa calcular até o termo t^-3. No caso das
secantes, "basta" ir até o termo t^-2, porque como o termo seguinte é
negativo, dá T- > I - 1/12t^2. Claro que quanto mais longe você for na
aproximação da tangente, melhor será a aproximação que você vai obter.

E última curiosidade: você está estudando? Universidade?
-- 
Bernardo Freitas Paulo da Costa

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Instruções para entrar na lista, sair da lista e usar a lista em
http://www.mat.puc-rio.br/~obmlistas/obm-l.html
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