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Cuánto de Stirling está en la fórmula de Stirling?

Esta es una pregunta ingenua acerca de la historia.

Mi entendimiento es que la fórmula de Stirling o algo trivialmente equivalente apareció por primera vez en una temprana edición de Abraham de Moivre el libro de La Doctrina de Posibilidades (y tal vez en un artículo de revista, escribió antes de que?), siempre que nosotros entendemos que "la fórmula de Stirling" significa que $$ \lim_{n\to\infty} \frac{\sqrt{n}\cdot n^n e^{-n}}{n!} = \text{algunos finito número distinto de cero}. $$ Si no me equivoco, de Moivre calcula este número numéricamente y fue James Stirling que más tarde se demostró que el número es, y, a continuación, de Moivre, incluyó en una edición posterior de su libro.

Ha sido un tiempo desde que he leído acerca de todo esto y no recuerdo los detalles suficientes para estar 100% seguro de que tengo todas las de arriba a la derecha.

Pero hoy en día el término "Stirling fórmula" parece ser usado para referirse a un asintótica de expansión.

Cuánto de esa serie llamada "la fórmula de Stirling" se puede atribuir a Stirling? Y quién debe recibir crédito por lo que no debería obtener un crédito?

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Pedro Tamaroff Puntos 73748

Como nota (Wikipedia)

La fórmula fue descubierta por primera vez por Abraham de Moivre en el formulario

$$n!\sim \text{constant}\cdot n^{n+1/2} e^{-n}.$$

De Moivre dio una expresión para la constante en términos de su natural logaritmo. Stirling contribución consistió en mostrar que la constante es $\sqrt{2\pi}$. La más precisa de las versiones son debido a Jacques Binet.

Cuando se trata de obtener un crédito, usted debe comprobar que el lema que dice que cuando un resultado es attributted a alguien, no es generalmente el verdadero descubridor (irónicamente este hallazgo fue demostrado para ser descubierto por anoher persona antes, por lo que la conclusión en sí misma es un ejemplo de esta controversia).

Supongo que el crédito que le es dado por su asintótica de expansión en serie, que le da el "poco" aproximación:

$$n! \sim {n^n}{e^{ - n}}\sqrt {2\pi n} $$

En cuanto a cómo la aproximación se encuentra, me respondió hace unos días el siguiente:

Si estás familiarizado con [Wallis infinito de producto]

$$\mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } \frac{{\left( {2n} \right)!!}}{{\left( {2n - 1} \right)!!}}\frac{1}{{\sqrt n }} = \sqrt \pi $$

A continuación, puede utilizar

$$\eqalign{ & \mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } \frac{{\left( {2n} \right)!{!^2}}}{{\a la izquierda( {2n} \right)!}}\frac{1}{{\sqrt n }} = \sqrt \pi \cr & \mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } \frac{{{2^{2n}}{{\left( {n!} \right)}^2}}}{{\a la izquierda( {2n} \right)!}}\frac{1}{{\sqrt n }} = \sqrt \pi \cr} $$

Ahora se puede comprobar que

$$\alpha = \mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } \frac{{n!{e^n}}}{{{n^n}\sqrt n }} = \mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } \frac{{\left( {2n} \right)!{e^{2n}}}}{{{{\left( {2n} \right)}^{2n}}\sqrt {2n} }}$$

existe. A continuación, la plaza de la primera expresión y dividir por el último de conseguir

$$\alpha = \mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } \frac{{{{\left( {n!} \right)}^2}{e^{2n}}}}{{{n^{2n}}n}}\frac{{{{\left( {2n} \right)}^{2n}}\sqrt {2n} }}{{\left( {2n} \right)!{e^{2n}}}} = \mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } \frac{{{{\left( {n!} \right)}^2}{2^{2n}}\sqrt 2 }}{{\left( {2n} \right)!\sqrt n }} = \sqrt {2\pi } $$

Por lo tanto usted tiene que

$$\mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } \frac{{n!{e^n}}}{{{n^n}\sqrt {2n} }} = \sqrt \pi $$

o

$$n! \sim {n^n}{e^{ - n}}\sqrt {2\pi n} $$

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Gary Puntos 166

Stirling original del resultado es la expansión de la $$ \log n! \sim \left( {n + \frac{1}{2}} \right)\log \left( {n + \frac{1}{2}} \right) - \left( {n + \frac{1}{2}} \right) + \frac{1}{2}\log \left( {2\pi } \right) - \frac{1}{{24\left( {n + \frac{1}{2}} \right)}} + \cdots , $$ como $n\to \infty$. De Moivre es una versión es que $$ \log n! \sim \left( {n + \frac{1}{2}} \right)\log n - n + \frac{1}{2}\log \left( {2\pi } \right) + \frac{1}{{12n}} - \cdots , $$ para un gran $n$. Una buena referencia para el tema es

A. Hald, Una Historia de la Probabilidad y la Estadística y Sus Aplicaciones Antes de 1750. John Wiley $\&$ Sons, Nueva York, 1990.

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