学習環境
- Surface 3 (4G LTE)、Surface 3 タイプ カバー、Surface ペン(端末)
- Windows 10 Pro (OS)
- Nebo(Windows アプリ)
- iPad Pro + Apple Pencil
- MyScript Nebo(iPad アプリ)
- 参考書籍
代数系入門 (松坂 和夫(著)、岩波書店)の第1章(整数)、2(数学的帰納法と除法の定理)、問題5.を取り組んでみる。
ここで
よって
ゆえに帰納法により、すべての正の整数に対して問題の等式が成り立つ。(証明終)
コード(Emacs)
Python 3
#!/usr/bin/env python3
from sympy import pprint, symbols, factorial, summation
import random
print('5.')
x, y = symbols('x, y', real=True)
n = symbols('n', integer=True, positive=True)
r = symbols('r', integer=True)
def comb(n, r):
return factorial(n) / (factorial(r) * factorial(n - r))
expr1 = (x + y) ** n
expr2 = summation(comb(n, r) * (x ** (n - r)) * (y ** r), (r, 0, n))
for t in [expr1, expr2, expr1 == expr2]:
pprint(t)
print()
for _ in range(5):
expr = (expr1 - expr2).subs({x: random.random()
* 10, y: random.random() * 10})
print(expr)
for n0 in range(1, 6):
pprint(float(expr.subs({n: n0})))
print()
入出力結果(Terminal, Jupyter(IPython))
$ ./sample5.py
5.
n
(x + y)
⎛⎧ n ⎞
⎜⎪ ⎛ y⎞ │y│ ⎟
⎜⎪ ⎜1 + ─⎟ for ─── ≤ 1⎟
⎜⎪ ⎝ x⎠ │x│ ⎟
⎜⎪ ⎟
⎜⎪ n ⎟
n ⎜⎪ ____ ⎟
x ⋅⎜⎨ ╲ ⎟
⎜⎪ ╲ -r r ⎟
⎜⎪ ╲ x ⋅y ⋅n! ⎟
⎜⎪ ╱ ─────────── otherwise ⎟
⎜⎪ ╱ r!⋅(n - r)! ⎟
⎜⎪ ╱ ⎟
⎜⎪ ‾‾‾‾ ⎟
⎝⎩r = 0 ⎠
False
0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
13.0597580799118**n - 5.76745887013144**n*Sum(5.76745887013144**(-r)*7.29229920978039**r*factorial(n)/(factorial(r)*factorial(n - r)), (r, 0, n))
-5.944494821485156e-16
1.366347006568968e-14
1.223615482318982e-13
-6.6597079572399804e-12
-1.6640724589167732e-11
-1.90692947958286**n*Sum(1.90692947958286**(-r)*2.78454558430684**r*factorial(n)/(factorial(r)*factorial(n - r)), (r, 0, n)) + 4.6914750638897**n
7.749650795345911e-16
2.2012324034062304e-15
2.198690027880009e-14
1.7931365695109826e-13
9.157060898030184e-13
$
0 コメント:
コメントを投稿