2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Вычисление без компьютера
Сообщение05.03.2006, 11:50 
Заслуженный участник


09/02/06
4401
Москва
Пусть последовательность $a_n$ определена рекурентным соотношением:
$a_{n+1}=a_n+\frac {1}{a_n^2},a_0=1$. С какой точностью можете вычислить
$a_{9000000000}$?
Думаю, вряд ли на компьютере можно вычислить точнее и быстрее, чем в уме.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение05.03.2006, 16:12 
Аватара пользователя


21/10/05
100
Одинцово
Как показал известный исследователь человеческого мышления А.Н. Леонтьев, в уме подобные задачи решают пациенты психиатрических клиник (помните пример, как такой пациент в уме решал задачу с канатом протянутом по экватору Земли и тем самым вычислял с большой точность известное число).
Еще тыши лет назад китайцы изобрели четыре предмета для решения всех математических задач - бумагу, кисточку, тушь и тушеницу :)

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение12.03.2006, 21:48 
Заслуженный участник


09/02/06
4401
Москва
Такие последовательности легко вычисляютя. Можно рассмотреть это как решение простого уравнения с квантовой производной и аппроксимировать с решением с обычной производной. Проще вводим новуые переменные: $b_n=a_n^3, c_n=b_n-3n.$ Это приводит (возводя в куб) к следующим рекурентным соотношениям:
$b_{n+1}=b_n+3+\frac {3}{b_n}+\frac {1}{b_n^2},c_{n+1}=c_n+\frac{3}{3n+c_n}+\frac{1}{(3n+c_n)^2}$ Отсюда получается, что начиная с n>1 выполняется:
$0<c_n<ln(n)+5$. На самом деле разница с(n)-ln(n) стремится к некоторой константе между 4 и 5. Отсюда получается приближённая формула для исходной величины:
$(3n)^{1/3}<a_n<(3n)^{1/3}+\frac{c_n}{3(3n)^{2/3}}$. Для нашего случая поправка становится меньше одной миллионной, т.е.
$3000<a_{9000000000}<3000.000001.$

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение12.03.2006, 22:30 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


17/10/05
3709
:evil:
Что лично меня удивляет, так это относительно малая потеря точности при вычислениях на компьютере. До 9000000000 я не считал, остановился на 9000000, и все равно -- очень неплохое приближение. Я ожидал куда большей ошибки.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 4 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: YandexBot [bot]


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group