• 締切済み

指数関数の計算について

とある問題集にてexp(-ln2*(x))の式でxが1より十分小さい時、この式を1-0.693*xと近似できるとのことが書いてあるのですが、どのような変形を行えばこのような式になるのでしょうか?

みんなの回答

  • info22_
  • ベストアンサー率67% (2650/3922)
回答No.2

|x|が1より十分小さい時 exp(x)のマクローリン展開 exp(x)=1+x+x^2/2!+ … の第2までで打ち切り近似をすれば exp(x)≒1+x でxを-(ln2)xとおけば|(ln2)x|も1より十分小さければ exp(-(ln2)*(x)) ≒1+(-(ln2)x) =1-(ln2)*x ln(2)=0.69314718055995…なので ≒1-0.693*x と近似できます。

  • spring135
  • ベストアンサー率44% (1487/3332)
回答No.1

ln2=aとおくと(a=0.693) exp(-ln2*(x))=exp(-ax) x=0の周りのテーラー展開より exp(-ax)=1-ax+(ax)^2/2-(ax)^2/6+.... 第2項までとって exp(-ax)≒1-ax=1-(ln2)x=1-0.693x

関連するQ&A

  • 連立指数方程式の解法について

    実験の結果でパラメータx1,x2の変化に伴うy1,y2の変化を指数関数で近似し以下のような方程式を立てました A1*exp(-x1/t1)+A2*exp(-x2/t2)=y1 A3*exp(-x1/t3)+A4*exp(-x2/t4)=y2 この時y1,y2が与えられた時のx1,x2を求めたいのですがどのようにして求めればいいかわかりません。二つの変数x1,x2に対して式が2本あるのでx1,x2を求めることが出来そうな気がするのですが・・・ 私が試した解法として 二つの式のx2の項を右辺に移項した後両辺の自然対数を取ってX1=…の形にした後X1を消去しx2のみの式にした状態で t1[ln(A1)-ln(y1-A2*exp(-x2/t2))]-t3[ln(A3)-ln(y2-A4*exp(-x2/t4)]=0 となり、この式をエクセルのゴールシークを用いて(上の式をx2=…の形にするのは煩雑すぎてやっていません)x2を出すことはできたのですがそれを先ほどのx1=…のそれぞれの式に代入すると2つの式で異なった値が出てきてうまく答えが出せていないみたいです。 この方程式からx1,x2を求めることは可能なのでしょうか? また可能な場合どういった方法を用いて解くことができるでしょうか? よろしくお願いします。

  • 複素数のlog計算

    またわからない問題にあたってしまいました! 問題:exp(jz) = (2±√3)j この式のzを求める方法なのですが、z=x+jyとおき、上式に代入しました。 すると、 左辺はexp(jz) = exp(jx-y) = exp(jx)exp(-y) 右辺は(2±√3j)expj(π/2 + 2πn) と変形できました。したがって、 exp(-y) = (2±√3) ⇒ y=-ln(2±√3) π/2 + 2πn = x の2式にできると考え、 よって答えは z = x+jy = -ln(2±√3)+2πn+π/2 めでたしめでたし・・と思い答えを見たらちょっと違ってました。。 対数を求める公式があるのは知ってますが、なるべくそういうのに頼りたくなかったのでこの方法でやってみたんですが、なぜ間違っているのでしょうか? わかりにくいですが、よろしくお願いします。 ちなみに正しい答えは、z = -jln(2±√3)+2πn±π/2です

  • q-指数関数、一般化対数関数

    q-指数関数として、 exp_q(x):=[1+(1-q)x]+^(1/(1-q)) という式(1/(1-q)は指数、+は[ ]の後に下付きで書いてあります。)がありました。ここで[a]+:=max{a,0}とあります。どういう演算になるのでしょうか? また、一般化対数関数として ln_q x:=(x^(1-q)-1)/(1-q) という式が挙がっておりましたが、ここでも:=の意味が判りません。ご教示いただけないでしょうか?

  • 指数関数の積分について

    研究の解析式で、わからない積分がありまして, 数学に詳しい方のご助言をお願いします. 式は, f=∫[{exp(-x^2)}*{exp(exp(-x^2))}]dx です. 部分積分や置き換えなど,いろいろと考えてみたのですが, -2xなどが残り,解けませんでした. よろしくお願いします.

  • 指数複素数の計算

    物理数学の教科書に出てくる式の中で以下の式が導かれています。何度も考えたのですが、なぜ以下のようになるのかが理解できません。基本的な質問ですが、わかる方がいらっしゃったら、教えて下さい。よろしくお願いします。 exp(iw(x-u))+exp(-iw(x-u)) = exp(iw(x-u))   iは複素数。

  • 指数、対数の方程式

    こんばんわ。 指数と対数の入った方程式を解きたいのですがなかなかうまくいきません。 問題はこうです。 8x^2<64xln(x)です。lnはlog2、2は底です。 ちなみに自分でやったのですが8xで両辺を割って x<8ln(x)となり左辺を変形させて ln(2^x)<8ln(x)とし 底は1より大なので 2^x<8xとまではできたのですがここから行き詰まってしまいます。 どのようにしたらよいのかご指導お願いします。

  • 統計力学での計算

    N    (N-1)!        Exp[X*B] Σ  ――――――――*――――――― X=1  (X-1)!*(N-X)!    (1+Exp[C])^N     Exp[B]   =――――――    1+Exp[C] ちょっと分かりにくくてすいません。 統計力学の問題の答えの途中でこういう式変形が 出てくるのですが、どうやったらこれが成り立つのかが分かりません。 どなたか解説してくれませんでしょうか? どうかどうかよろしくお願い致します。

  • 三角関数の複素フーリエ級数展開

    f(x)=sin^3(x)を複素フーリエ級数展開する問題なんですけども Cn=1/2π∫[-π,π]sin^3(x)*exp(-jnx)dx =1/2π∫[-π,π]{(exp(jx)-exp(-jx))/2j}^3*exp(-jnx)dx と変形した後の式の整理ができません。というか↑の変形でいいのでしょうか?

  • 指数の計算

    指数の計算の変形なんですけど、 X2分の1乗・Y2分の3乗=2 っていう式は、 X2分の1= 何になるのかわかる人教えてください できたら説明もお願いします

  • エクセル(excel)関数についてです。どう設定すればよいですか?

    実験データを処理し、分析する際に悩んでいます。 データを入力し、グラフを作成後、対数近似にて近似曲線を描きその式を求めました。 その式がこちらになります。 y = 33.929Ln(x) - 132.98 この式を利用し、x=100の時のyの値、また、x=200の時の… という表を作成したいのですが、さっぱり分かりません。 上記の式を解くにはどのような式を立てればよろしいのでしょうか? また、答えの表を作るには、どのようにしたらよろしいのでしょうか? お分かりの方、是非御教授ください。 お願いいたします。