تقریب استرلینگ
تقریب استرلینگ یا فرمول استرلینگ، به فرمولی در ریاضیات اشاره دارد که برای تقریبزنی فاکتوریلهای بزرگ به کار میرود و به یاد جیمز استرلینگ (به انگلیسی: James Stirling) نامگذاری شده.
فرمول
محاسبهٔ مقدار واقعی
خطای نسبی این تقریب که از فرمولِ
بدست میآید، در حالت بیشینه برابر است با:
اثبات
با استفاده از تابع گاما میتوان فرمولی جایگزین برای
با تغییر متغیر
حال با استفاده از روش لاپلاس برای تخمین انتگرال خط پیشین به معادله پایین میرسیم:
با جایگزینی انتگرال خواهیم داشت:
عبارت بالا همان تقریب استرلینگ است، یعنی:
البته روش لاپلاس را برای محاسبه دقیقتر تقریب نیز میتوان مورد استفاده قرار داد، به این معنی که:
و تقریب دقیقتری به شکل پایین بهدستآورد:
مثال
مقدار واقعی ۱۵! میشود ۱۳۰۷۶۷۴۳۶۸۰۰۰، مقدار تقریبی ۱۵! با استفاده از فرمول استرلینگ به صورت زیر به دست میآید:
بنابراین:
(خطای نسبی در حدود ۰٫۰۰۶ است)
جستارهای وابسته
منابع
- ↑ مشارکتکنندگان ویکیپدیا. «Stirling's approximation». در دانشنامهٔ ویکیپدیای انگلیسی.
- ↑ بهبودیان، جواد (۱۳۸۸). «قوانین شانس یا احتمال». آمار و احتمال مقدماتی. قوانین شمارش: دانشگاه امام رضا (ع). ص. ۹۳. شابک ۹۶۴-۶۵۸۲-۰۲-۸.
- ↑ Phillipe Flajolet and Robert Sedgewick, Analytic Combinatorics, p. 555.