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■20636 / inTopicNo.1)  電卓でn乗根近似を求める
  
□投稿者/ 電卓男 一般人(1回)-(2007/01/05(Fri) 09:24:43)
    2007/01/05(Fri) 09:25:55 編集(投稿者)

    昔ブルーバックスの本で、
    電卓でn乗根の近似を求める方法を読んだことがあるのですが
    原理がよくわかりません。
    たしかにかなり良い近似が得られるのですが
    原理がわかる方、教えてください。

    <<普通電卓でAのn乗根を求める手順>>
    (1)電卓で、A√√√√√√√√と押す。(256乗根)
      この値をBとする。
    (2)次の式でCを求める
      C=2/(B+1)-1
    (3)次の式でDを求める
      D=C/n
    (4)次の式でEを求める
      E=2/(D+1)-1
    (5)Eの256乗がAのn乗根となる
      (電卓だとE*=*=*=*=*=*=*=*=と押す)

    なお、256乗根でなくても算出できますが、
    (1)と(5)はそろえる必要があります。


    ちなみにEXCELのセル式で書くとこんな感じ
    POWER(2/((2/(POWER(A,1/POWER(2,8))+1)-1)/n+1)-1,POWER(2,8))

    実際に3の7乗根を求めると
    1.169930537となり、
    実際の値(1.169930813)と比べてもなかなかの精度です。

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■20641 / inTopicNo.2)  Re[1]: 電卓でn乗根近似を求める
□投稿者/ らすかる 大御所(513回)-(2007/01/05(Fri) 10:34:24)
http://www10.plala.or.jp/rascalhp
    ↓こちらによると
    http://www004.upp.so-net.ne.jp/s_honma/derivative/approximation.htm
    a≒1 のとき a^(1/n)≒{(n+1)a+n-1}/{(n-1)a+n+1}
    だそうです。ここでa^(1/n)=E, a=B とおけば
    E≒{(n+1)B+n-1}/{(n-1)B+n+1}
    一方、電卓男さんが書かれた手順から
    E=2/(D+1)-1
    =2/(C/n+1)-1
    =2n/(C+n)-1
    =2n/{2/(B+1)-1+n}-1
    =2n(B+1)/{2+(n-1)(B+1)}-1
    =(2nB+2n)/(nB+n-B+1)-1
    ={(2nB+2n)-(nB+n-B+1)}/(nB+n-B+1)
    =(nB+n+B-1)/(nB+n-B+1)
    ={(n+1)B+n-1}/{(n-1)B+n+1}
    これは上の近似式そのものですね。
    この近似式はaが1に近いほど良いわけで、最初に256乗根をとって
    最後に256乗するのは1に近くするためですね。

    あと、これは御存知かも知れませんが、7乗根など整数乗根の場合は
    簡単な操作の繰返しで求めることもできます。
    たとえば3の7乗根の場合は、最初に1でも入れておいて
    *3=√√√
    という操作を繰り返すと真値に近づいていきます。
    この場合は7回繰り返せば上記の式より精度が良くなりますね。
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■20860 / inTopicNo.3)  Re[2]: 電卓でn乗根近似を求める
□投稿者/ 電卓男 一般人(2回)-(2007/01/10(Wed) 10:10:10)
    分数でn乗根の近似が求められるとは知りませんでした。
    ご回答ありがとうございます。

    ちなみに、一般的な電卓ですと
    1/(2+3)といった計算を
    2+3/=1=
    といった操作で求められるものが多いらしく、その場合、
    たとえば3の7乗根ですと
    3√ √ √ √ √ √ √ √+1/=2=-1/7+1/=2=-1*=*=*=*=*=*=*=*=
    操作すれば求められるようです。
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