ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算...

70
ネイピア数の数値計算 2020 10 3 1 はじめに ネイピア数 e を複数の方法で数値計算しました. 今回は約 20 通りの方法を試しました が、他にも数多くの方法があると思います. プログラミング言語には Python を用いまし . ソースコードとその出力結果を添付しておきます. 2 方法 A Lax and Terrell (2013) 1.4 節を参考にする. ネイピア数 e e = lim n→∞ ( 1+ 1 n ) n で定義される. 数列 e n e n = ( 1+ 1 n ) n , n 1 とおくと, lim n→∞ e n = e が成立する. したがって, 数列 e n を計算する. 3 方法 B Lax and Terrell (2013) Problem 1.55 及び Perkins (2018) 3.5 節を参考にする. ネイピア数 e の性質として, e = k=0 1 k! 1

Upload: others

Post on 05-Oct-2020

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

ネイピア数の数値計算

2020年 10月 3日

1 はじめにネイピア数 e を複数の方法で数値計算しました. 今回は約 20 通りの方法を試しましたが、他にも数多くの方法があると思います. プログラミング言語には Pythonを用いました. ソースコードとその出力結果を添付しておきます.

2 方法 ALax and Terrell (2013)の 1.4節を参考にする. ネイピア数 eは

e = limn→∞

(1 +

1

n

)n

で定義される. 数列 en をen =

(1 +

1

n

)n

, n ≥ 1

とおくと, limn→∞ en = eが成立する. したがって, 数列 en を計算する.

3 方法 BLax and Terrell (2013) の Problem 1.55 及び Perkins (2018) の 3.5 節を参考にする.ネイピア数 eの性質として,

e =∞∑k=0

1

k!

1

Page 2: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

が知られている. 数列 gn をgn =

n∑k=0

1

k!, n ≥ 0

とおくと, limn→∞ gn = eが成立する. したがって, 数列 gn を計算する.

4 方法 CSchinazi (2011)の Application 3.2を参考にする. ネイピア数 eの性質として,

1

e=

∞∑k=0

(−1)k

k!

が知られている. 数列 an 及び bn を

an =

n∑k=0

(−1)k

k!, n ≥ 0

bn =1

an, n ≥ 2

で定める. limn→∞ bn = eなので, 数列 bn を計算する.

5 方法 DLoya (2018)の 7.7.3節を参考にする. 数列 an を a1 = 0, a2 = 1,

an+2 = an+1 +1

nan, n ≥ 1

を定める. このときネイピア数 eの性質として

limn→∞

n

an= e

が知られている. 数列 un をun =

n

an, n ≥ 2

と定める. limn→∞ un = eなので, 数列 un を計算する.

2

Page 3: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

6 方法 EStein (2008)の 5.4節を参考にする. 数列 pn及び qnを p0 = 1, p1 = 3, q0 = 1, q1 = 1,

pn = 2(2n− 1)pn−1 + pn−2, n ≥ 2

qn = 2(2n− 1)qn−1 + qn−2, n ≥ 2

と定める. このときネイピア数 eの性質として

limn→∞

pnqn

= e

が知られている. 数列 rn をrn =

pnqn

, n ≥ 0

と定める. limn→∞ rn = eなので, 数列 rn を計算する.

7 方法 F2Brothers (2004)の式 (2)を参考にする. ネイピア数 eの性質として

e =∞∑k=0

2k + 2

(2k + 1)!

が知られている. 数列 an を

an =n∑

k=0

2k + 2

(2k + 1)!, n ≥ 0

と定める. limn→∞ an = eなので, 数列 an を計算する.

8 方法 F3Brothers (2004)の式 (3)を参考にする. ネイピア数 eの性質として

e =

∞∑k=0

2k + 1

(2k)!

が知られている. 数列 an を

an =n∑

k=0

2k + 1

(2k)!, n ≥ 0

3

Page 4: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

と定める. limn→∞ an = eなので, 数列 an を計算する.

9 方法 F4Brothers (2004)の式 (4)を参考にする. ネイピア数 eの性質として

e =1

2

∞∑k=0

k + 1

k!

が知られている. 数列 an を

an =1

2

n∑k=0

k + 1

k!, n ≥ 0

と定める. limn→∞ an = eなので, 数列 an を計算する.

10 方法 F9Brothers (2004)の式 (9)を参考にする. ネイピア数 eの性質として,

1

e=

∞∑k=0

1− 2k

(2k)!

が知られている. 数列 an 及び bn を

an =n∑

k=0

1− 2k

(2k)!, n ≥ 0,

bn =1

an, n ≥ 0

と定める. limn→∞ bn = eなので, 数列 bn を計算する.

11 方法 F10Brothers (2004)の式 (10)を参考にする. ネイピア数 eの性質として

e =

∞∑k=0

3− 4k2

(2k + 1)!

4

Page 5: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

が知られている. 数列 an を

an =

n∑k=0

3− 4k2

(2k + 1)!, n ≥ 0

と定める. limn→∞ an = eなので, 数列 an を計算する.

12 方法 F11Brothers (2004)の式 (11)を参考にする. ネイピア数 eの性質として

e =

∞∑k=0

3k2 + 1

(3k)!

が知られている. 数列 an を

an =n∑

k=0

3k2 + 1

(3k)!, n ≥ 0

と定める. limn→∞ an = eなので, 数列 an を計算する.

13 方法 GCoffey (2019)を参考にする. ネイピア数 eの性質として

e = 3−∞∑k=2

1

k!(k − 1)k

が知られている. 数列 an を

an = 3−n∑

k=2

1

k!(k − 1)k, n ≥ 2

と定める. limn→∞ an = eなので, 数列 an を計算する.

14 方法 H2, H3, H4及び H5Mezo (2019)の 2.4節を参考にする. ネイピア数 eの性質として

e =1

Bn

∞∑k=0

kn

k!

5

Page 6: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

が知られている. ここで Bn は n 番目のベル数を表し, B0 = 1, B1 = 1, B2 = 2, B3 =

5, B4 = 15, B5 = 52, B6 = 203, B7 = 877, B8 = 4140, . . . である. この節では上式を用いた数値計算を説明する.

14.1 方法 H2

ネイピア数 eの性質としてe =

1

2

∞∑k=0

k2

k!

が成立する. 数列 an をan =

1

2

n∑k=0

k2

k!, n ≥ 0

と定める. limn→∞ an = eなので, 数列 an を計算する.

14.2 方法 H3

ネイピア数 eの性質としてe =

1

5

∞∑k=0

k3

k!

が成立する. 数列 an をan =

1

5

n∑k=0

k3

k!, n ≥ 0

と定める. limn→∞ an = eなので, 数列 an を計算する.

14.3 方法 H4

ネイピア数 eの性質としてe =

1

15

∞∑k=0

k4

k!

が成立する. 数列 an をan =

1

15

n∑k=0

k4

k!, n ≥ 0

と定める. limn→∞ an = eなので, 数列 an を計算する.

6

Page 7: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

14.4 方法 H5

ネイピア数 eの性質としてe =

1

52

∞∑k=0

k5

k!

が成立する. 数列 an をan =

1

52

n∑k=0

k5

k!, n ≥ 0

と定める. limn→∞ an = eなので, 数列 an を計算する.

15 方法 ILoya (2018) の式 8.15 及び Theorem 8.5 を参考にする. 数列 pn 及び qn を p−1 =

1, p0 = 2, q−1 = 0, q0 = 1,

pn = (n+ 1)pn−1 + (n+ 1)pn−2, n ≥ 1

qn = (n+ 1)qn−1 + (n+ 1)qn−2, n ≥ 1

と定める. このときネイピア数 eの性質として

limn→∞

pnqn

= e

が知られている. 数列 rn をrn =

pnqn

, n ≥ 0

と定める. limn→∞ rn = eなので, 数列 rn を計算する.

16 方法 JLu (2019)の 2.2節を参考にする. 数列 pn 及び qn を p−1 = 1, p0 = 3, q−1 = 0, q0 =

1,

pn = (n+ 3)pn−1 − npn−2, n ≥ 1

qn = (n+ 3)qn−1 − nqn−2, n ≥ 1

7

Page 8: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

と定める. このときネイピア数 eの性質として

limn→∞

pnqn

= e

が知られている. 数列 rn をrn =

pnqn

, n ≥ 0

と定める. limn→∞ rn = eなので, 数列 rn を計算する.

17 方法 KKadyrov and Mashurov (2019)の Theorem 2及び Loya (2018)の Theorem 8.5を参考にする. 数列 pn 及び qn を p−1 = 1, p0 = 3, q−1 = 0, q0 = 1,

pn = pn−1 + anpn−2, n ≥ 1

qn = qn−1 + anqn−2, n ≥ 1

an =

{−1 nが奇数のときn2 + 1 nが偶数のとき

と定める. このときネイピア数 eの性質として

limn→∞

pnqn

= e

が知られている. 数列 rn をrn =

pnqn

, n ≥ 0

と定める. limn→∞ rn = eなので, 数列 rn を計算する.

18 方法 LRuiz (1997)を参考にする. ネイピア数 eの性質として

limn→∞

(n∏

i=1

pi

) 1pn

= e

が知られている. ここで pn は n 番目の素数を表し, p1 = 2, p2 = 3, p3 = 5, p4 =

7, p5 = 11, . . . である. 数列 an を

an =

(n∏

i=1

pi

) 1pn

, n ≥ 1

8

Page 9: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

と定める. limn→∞ an = eなので, 数列 an を計算する.

9

Page 10: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

参考文献Brothers, H. J. (2004). Improving the convergence of newton’s series approximation

for e. The College Mathematics Journal, 35(1):34–39.Coffey, J. (2019). A continued fraction for e. http://www.mathstudio.co.uk/

Q24-Continued%20fraction%20for%20e-B.pdf. MathStudio (2020 年 9 月 29 日閲覧).

Kadyrov, S. and Mashurov, F. (2019). Generalized continued fraction expansions forπ and e. arXiv preprint arXiv:1912.03214.

Lax, P. and Terrell, M. (2013). Calculus With Applications. Undergraduate Texts inMathematics. Springer New York.

Loya, P. (2018). Amazing and Aesthetic Aspects of Analysis. Undergraduate Texts inMathematics. Springer New York.

Lu, Z. (2019). Elementary proofs of generalized continued fraction formulae for e.arXiv preprint arXiv:1907.05563.

Mezo, I. (2019). Combinatorics and Number Theory of Counting Sequences. DiscreteMathematics and Its Applications. CRC Press.

Perkins, D. (2018). Phi, Pi, e and i. Spectrum. American Mathematical Society.Ruiz, S. M. (1997). 81.27 a result on prime numbers. The Mathematical Gazette,

81(491):269–270.Schinazi, R. (2011). From Calculus to Analysis. SpringerLink : Bücher. Birkhäuser

Boston.Stein, W. (2008). Elementary Number Theory: Primes, Congruences, and Secrets:

A Computational Approach. Undergraduate Texts in Mathematics. Springer NewYork.

10

Page 11: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

# method_A.py# calculate the number e# [0] initfrom decimal import *getcontext().prec = 200from fractions import FractionN = 30

# [1] calculate a sequence e[n]e = {}for n in range(1, N+1): e[n] = (1 + Fraction(1, n)) ** n

# [2] print result# [2.1] print e[n] as fractionprint("n, e[n]")for n in range(1, N+1): print(f"{n:0>2d},", e[n].numerator, "/", e[n].denominator)

# [2.2] print e[n] as decimalprint("\nn, e[n]")decimal_from_fraction = lambda x: Decimal(x.numerator) / Decimal(x.denominator)for n in range(1, N+1): print(f"{n:0>2d},", str(decimal_from_fraction(e[n]))[:2 + 100])

Page 12: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_A.py の出力(1/2)n, e[n]01, 2 / 102, 9 / 403, 64 / 2704, 625 / 25605, 7776 / 312506, 117649 / 4665607, 2097152 / 82354308, 43046721 / 1677721609, 1000000000 / 38742048910, 25937424601 / 1000000000011, 743008370688 / 28531167061112, 23298085122481 / 891610044825613, 793714773254144 / 30287510659225314, 29192926025390625 / 1111200682555801615, 1152921504606846976 / 43789389038085937516, 48661191875666868481 / 1844674407370955161617, 2185911559738696531968 / 82724026188633676417718, 104127350297911241532841 / 3934640807529653757542419, 5242880000000000000000000 / 197841965566031358912397920, 278218429446951548637196401 / 10485760000000000000000000021, 15519448971100888972574851072 / 584258701838598252138112442122, 907846434775996175406740561329 / 34142787736421955739664672358423, 55572324035428505185378394701824 / 2088046799984791203435503291056724, 3552713678800500929355621337890625 / 133373577685028412444908147284377625, 236773830007967588876795164938469376 / 8881784197001252323389053344726562526, 16423203268260658146231467800709255289 / 615611958020715731079667428840020377627, 1183768682616191959377597437620164493312 / 44342648824303776994824963061914989280328, 88540901833145211536614766025207452637361 / 3314552311325337486257272825336460581273629, 6863037736488300000000000000000000000000000 / 256768615316121113456182821473101612648346930, 550618520345910837374536871905139185678862401 / 205891132094649000000000000000000000000000000

Page 13: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_A.py の出力(2/2)n, e[n]01, 202, 2.2503, 2.370370370370370370370370370370370370370370370370370370370370370370370370370370370370370370370370370304, 2.4414062505, 2.4883206, 2.521626371742112482853223593964334705075445816186556927297668038408779149519890260631001371742112482807, 2.546499697040713113947905573843745863907531240020253951524085566873860867009980049614895639936226766508, 2.56578451395034790039062509, 2.581174791713197181990031508116753215909548862295716115313663754112911668954090861208943443360322639010, 2.593742460111, 2.604199011897530878181774455390961777890551598218442917138760491739497860522728731077185680178590484612, 2.613035290224678160299533044354876646702079816950517555100189861151096735103238176956614186711224764313, 2.620600887885732221079309947873746498802480038900043470463804161202342572569925916485667416270302570514, 2.627151556300869388384236712109055221612118964969848443523016379261363573911419996265188134400204058315, 2.632878717727919047044349789151187613105304815202997691740562539014295653320493330955451868215467561316, 2.637928497366599858763112212978185766587557736784219741821289062517, 2.642414375183109620257485711658684446895688003606196461742964806100260635485079174728205378662962405318, 2.646425821097685467349060527051786016800819240008581610112601488652759952724751419774246250597477019319, 2.650034326640444907263267612930009975806234927283985226985361956736410805333866168104456590661389050920, 2.653297705144420133945430765151977539062521, 2.656263213926104985538398357242924089961852255492300289854558908183789007170806445931172317449649572622, 2.658969858537788202921353700136010832393949520675286113963952340665077738360183676964260016554601555223, 2.661450118638781454495546904408825283458079530860983604258648821978382186106296758056659901829691207624, 2.663731258068594036740539955955730901279529747266525995816535590776289866820550824699563480922582989625, 2.6658363314874199930406400339519781528339147548262426, 2.667784966533740884023006961330013301148585557940318919047150494980964801470437674223668090279200705727, 2.669593977812574408822308219417005301972660325811357508686572860504135511080540442746446467857516595828, 2.671277853440839640357786522073737267428245360489507174724853959147588801275468245764979499630476662529, 2.672849143980801362753714891133608863550029541743941150110216693583248409452829524355266776407463544730, 2.6743187758702945960644354448555678214384083442150198515028446493514215890732841180153535292329385211

Page 14: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

# method_B.py# calculate the number e# [0] initfrom decimal import *getcontext().prec = 200from fractions import Fractionfrom math import *N = 30

# [1] calculate a sequence g[n]g = {}g[0] = 1for n in range(1, N+1): g[n] = g[n-1] + Fraction(1, factorial(n))

# [2] print result# [2.1] print g[n] as fractionprint("n, g[n]")for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d},", g[n].numerator, "/", g[n].denominator)

# [2.2] print g[n] as decimalprint("\nn, g[n]")decimal_from_fraction = lambda x: Decimal(x.numerator) / Decimal(x.denominator)for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d},", str(decimal_from_fraction(g[n]))[:2 + 100])

Page 15: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_B.py の出力(1/2)n, g[n]00, 1 / 101, 2 / 102, 5 / 203, 8 / 304, 65 / 2405, 163 / 6006, 1957 / 72007, 685 / 25208, 109601 / 4032009, 98641 / 3628810, 9864101 / 362880011, 13563139 / 498960012, 260412269 / 9580032013, 8463398743 / 311351040014, 47395032961 / 1743565824015, 888656868019 / 32691859200016, 56874039553217 / 2092278988800017, 7437374403113 / 273605713920018, 17403456103284421 / 640237370572800019, 82666416490601 / 3041127510220820, 6613313319248080001 / 243290200817664000021, 69439789852104840011 / 2554547108585472000022, 611070150698522592097 / 22480014555552153600023, 1351405140967886501753 / 49715416805548032000024, 337310723185584470837549 / 12408968034664788787200025, 85351903640077042215979 / 3139921061403033600000026, 1096259850353149530222034277 / 40329146112660563558400000027, 739975398988375932899873137 / 27222173626045880401920000028, 828772446866981044847857913441 / 30488834461171386050150400000029, 2403440095914245030058787948979 / 88417619937397019545436160000030, 55464002213405654539818183437977 / 20404066139399312202792960000000

Page 16: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_B.py の出力(2/2)n, g[n]00, 101, 202, 2.503, 2.666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666604, 2.708333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333305, 2.716666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666606, 2.718055555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555507, 2.718253968253968253968253968253968253968253968253968253968253968253968253968253968253968253968253968208, 2.718278769841269841269841269841269841269841269841269841269841269841269841269841269841269841269841269809, 2.718281525573192239858906525573192239858906525573192239858906525573192239858906525573192239858906525510, 2.718281801146384479717813051146384479717813051146384479717813051146384479717813051146384479717813051111, 2.718281826198492865159531826198492865159531826198492865159531826198492865159531826198492865159531826112, 2.718281828286168563946341724119501897279675057452835230613008390786168563946341724119501897279675057413, 2.718281828446759002314557870113425668981224536780092335647891203446759002314557870113425668981224536714, 2.718281828458229747912287594827277366959906642446324986007525690065372605055144737684420224102763785315, 2.718281828458994464285469576474867480158485449490740496031501322506613511904517195522486527777533068516, 2.718281828459042259058793450327841862233396624931016465407999799534191068582602974137365671757206148717, 2.718281828459045070516047795848605061178979635251032698900735004065225042504843314055887974344245741618, 2.718281828459045226708117481710869683342623135824366934094775848761393596611634444051361435599081274619, 2.718281828459045234928752728335199400298604372696647683315514840587507731038307661419544249349335776320, 2.718281828459045235339784490666415886146403434540261720776551790178813437759641322287953390036848501421, 2.718281828459045235359357431729807147377251008913767151131839263968875614270181020424544301498158631222, 2.718281828459045235360247110869052204705925898658017397966170512777514804111569188521662070200945455323, 2.718281828459045235360285792570758511546303067777332626089402306203977377582933891482406321014110099824, 2.718281828459045235360287404308329607664652116490637427261203630930079984810907420772437331464658626625, 2.718281828459045235360287468777832451509386078439169619308075683919124089100026361944038571882680567726, 2.718281828459045235360287471257428714734183538514113165156032301341779631572684782758330927283373719327, 2.718281828459045235360287471349265613372138999998370333520771435320396503516116576121823236742658650828, 2.718281828459045235360287471352545502609208837908522375248083547248204248942667711599090819223347398429, 2.718281828459045235360287471352658602238073315077837962893852930418128653957376371443134528964060803530, 2.7182818284590452353602874713526623722257021309834818158153785765237928007911999934379359859554179170

Page 17: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

# method_C.py# calculate the number e# [0] initfrom decimal import *getcontext().prec = 200from fractions import Fractionfrom math import *N = 30

# [1] calculate sequences a[n] and b[n]# [1.1] calculate a[n]a = {}a[0] = 1for n in range(1, N+1): a[n] = a[n-1] + Fraction((-1) ** n, factorial(n))

# [1.2] calculate b[n]b = {}for n in range(2, N+1): b[n] = 1 / a[n]

# [2] print result# [2.1] print b[n] as fractionprint("n, b[n]")for n in range(2, N+1): print(f"{n:0>2d},", b[n].numerator, "/", b[n].denominator)

# [2.2] print b[n] as decimalprint("\nn, b[n]")decimal_from_fraction = lambda x: Decimal(x.numerator) / Decimal(x.denominator)for n in range(2, N+1): print(f"{n:0>2d},", str(decimal_from_fraction(b[n]))[:2 + 100])

Page 18: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_C.py の出力(1/2)n, b[n]02, 2 / 103, 3 / 104, 8 / 305, 30 / 1106, 144 / 5307, 280 / 10308, 5760 / 211909, 45360 / 1668710, 44800 / 1648111, 3991680 / 146845712, 43545600 / 1601953113, 172972800 / 6363313714, 6706022400 / 246700777315, 93405312000 / 3436189398116, 42268262400 / 1554962475117, 22230464256000 / 817813076747918, 376610217984000 / 13854715653140919, 250298560512000 / 9207969456717120, 11640679464960000 / 428236665642536921, 196503623737344000 / 7228964328865747922, 17841281393295360000 / 656344062874794888723, 106826515449937920000 / 3929927880601561131124, 26976017466662584320000 / 992392223066689871714325, 215433472824041472000000 / 7925354559213148281051726, 16131658445064225423360000 / 593450549393880543285151327, 38072970106357874688000000 / 1400626296646396387124045928, 1254684545727217532928000000 / 46157264952857375588845101129, 315777214062132212662272000000 / 11616794504385211634806836694730, 9146650338351415815045120000000 / 3364864615063302680426807870189

Page 19: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_C.py の出力(2/2)n, b[n]02, 203, 304, 2.666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666605, 2.727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727206, 2.716981132075471698113207547169811320754716981132075471698113207547169811320754716981132075471698113207, 2.718446601941747572815533980582524271844660194174757281553398058252427184466019417475728155339805825208, 2.718263331760264275601698914582350165172251061821613968853232656913638508730533270410571024067956583209, 2.718283693893449991010966620722718283693893449991010966620722718283693893449991010966620722718283693810, 2.718281657666403737637279291305139251259025544566470481160123778896911595170195983253443359019476973411, 2.718281842777827338492036198540372649658791507003609911628328238416242355070662607076679807444140345912, 2.718281827351874408807598674393151709622460233074239189649185110350608891109234096803458228583595861813, 2.718281828538486166413577881599645166008395908565689602887250395969005897037576506718504228386540176314, 2.718281828453728183693079916372034876438145701780891794539149188161070297527595183624903803657370965215, 2.718281828459378715874282005573131623824038944205367141284528020615104405819044308516924063086323390616, 2.718281828459025557612956186765024269362833063263289806188841321962522515409092266653631479650103358317, 2.718281828459046331628328291213545319983841216038572064265639050671927082274318801876233351002038853118, 2.718281828459045177516363174291408492809313994469112447989646378062571041733597081439844990749094938519, 2.718281828459045238259098180445180735491219128841911176155780842500949490317528386086047459445188603420, 2.718281828459045235221961430137492058882649104113785261369320562250471969338087193642352886031706014421, 2.718281828459045235366586989675953424281542760219088100967057495303327495443394911411108195272747103722, 2.718281828459045235360013100606023362217622820969826735708504657238133667655448688751341174433005772123, 2.718281828459045235360298921869933364916053461500028805401887519915469480179029749298089875764257440524, 2.718281828459045235360287012650603781470285516944552060881652600529825902027536270185856067390015162425, 2.718281828459045235360287489019376964808116234724767566154719927378115574383946095963589517491144189226, 2.718281828459045235360287470697501073141276591733217728605219954270280813714035282804537115176171770727, 2.718281828459045235360287471376089069128937319251423273739645114757185233431298107571442430492670692128, 2.718281828459045235360287471351853783557949436125773075693295942000394229065988494629829557761492474929, 2.718281828459045235360287471352689483060397294164588599763852512687489138684851665484440261576007107330, 2.7182818284590452353602874713526616264103156988966280822948339520525688703235316916282485595177415522

Page 20: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

# method_D.py# calculate the number e# [0] initfrom decimal import *getcontext().prec = 200from fractions import FractionN = 30

# [1] calculate sequences a[n] and u[n]# [1.1] calculate a[n]a = {}a[1] = Fraction(0)a[2] = Fraction(1)for n in range(1, N-1): a[n+2] = a[n+1] + a[n] / n

# [1.2] calculate u[n]u = {}for n in range(2, N+1): u[n] = Fraction(n) / a[n]

# [2] print result# [2.1] print u[n] as fractionprint("n, u[n]")for n in range(2, N+1): print(f"{n:0>2d},", u[n].numerator, "/", u[n].denominator)

# [2.2] print u[n] as decimalprint("\nn, u[n]")decimal_from_fraction = lambda x: Decimal(x.numerator) / Decimal(x.denominator)for n in range(2, N+1): print(f"{n:0>2d},", str(decimal_from_fraction(u[n]))[:2 + 100])

Page 21: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_D.py の出力(1/2)n, u[n]02, 2 / 103, 3 / 104, 8 / 305, 30 / 1106, 144 / 5307, 280 / 10308, 5760 / 211909, 45360 / 1668710, 44800 / 1648111, 3991680 / 146845712, 43545600 / 1601953113, 172972800 / 6363313714, 6706022400 / 246700777315, 93405312000 / 3436189398116, 42268262400 / 1554962475117, 22230464256000 / 817813076747918, 376610217984000 / 13854715653140919, 250298560512000 / 9207969456717120, 11640679464960000 / 428236665642536921, 196503623737344000 / 7228964328865747922, 17841281393295360000 / 656344062874794888723, 106826515449937920000 / 3929927880601561131124, 26976017466662584320000 / 992392223066689871714325, 215433472824041472000000 / 7925354559213148281051726, 16131658445064225423360000 / 593450549393880543285151327, 38072970106357874688000000 / 1400626296646396387124045928, 1254684545727217532928000000 / 46157264952857375588845101129, 315777214062132212662272000000 / 11616794504385211634806836694730, 9146650338351415815045120000000 / 3364864615063302680426807870189

Page 22: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_D.py の出力(2/2)n, u[n]02, 203, 304, 2.666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666605, 2.727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727206, 2.716981132075471698113207547169811320754716981132075471698113207547169811320754716981132075471698113207, 2.718446601941747572815533980582524271844660194174757281553398058252427184466019417475728155339805825208, 2.718263331760264275601698914582350165172251061821613968853232656913638508730533270410571024067956583209, 2.718283693893449991010966620722718283693893449991010966620722718283693893449991010966620722718283693810, 2.718281657666403737637279291305139251259025544566470481160123778896911595170195983253443359019476973411, 2.718281842777827338492036198540372649658791507003609911628328238416242355070662607076679807444140345912, 2.718281827351874408807598674393151709622460233074239189649185110350608891109234096803458228583595861813, 2.718281828538486166413577881599645166008395908565689602887250395969005897037576506718504228386540176314, 2.718281828453728183693079916372034876438145701780891794539149188161070297527595183624903803657370965215, 2.718281828459378715874282005573131623824038944205367141284528020615104405819044308516924063086323390616, 2.718281828459025557612956186765024269362833063263289806188841321962522515409092266653631479650103358317, 2.718281828459046331628328291213545319983841216038572064265639050671927082274318801876233351002038853118, 2.718281828459045177516363174291408492809313994469112447989646378062571041733597081439844990749094938519, 2.718281828459045238259098180445180735491219128841911176155780842500949490317528386086047459445188603420, 2.718281828459045235221961430137492058882649104113785261369320562250471969338087193642352886031706014421, 2.718281828459045235366586989675953424281542760219088100967057495303327495443394911411108195272747103722, 2.718281828459045235360013100606023362217622820969826735708504657238133667655448688751341174433005772123, 2.718281828459045235360298921869933364916053461500028805401887519915469480179029749298089875764257440524, 2.718281828459045235360287012650603781470285516944552060881652600529825902027536270185856067390015162425, 2.718281828459045235360287489019376964808116234724767566154719927378115574383946095963589517491144189226, 2.718281828459045235360287470697501073141276591733217728605219954270280813714035282804537115176171770727, 2.718281828459045235360287471376089069128937319251423273739645114757185233431298107571442430492670692128, 2.718281828459045235360287471351853783557949436125773075693295942000394229065988494629829557761492474929, 2.718281828459045235360287471352689483060397294164588599763852512687489138684851665484440261576007107330, 2.7182818284590452353602874713526616264103156988966280822948339520525688703235316916282485595177415522

Page 23: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

# method_E.py# calculate the constant e# [0] initfrom decimal import *getcontext().prec = 200N = 30

# [1] calculate sequences# [1.1] calculate p[n] and q[n]p = {}q = {}p[0] = 1p[1] = 3q[0] = 1q[1] = 1for n in range(2, N+1): p[n] = 2 * (2 * n - 1) * p[n-1] + p[n-2] q[n] = 2 * (2 * n - 1) * q[n-1] + q[n-2]

# [1.2] calculate r[n] = p[n] / q[n]r = {}for n in range(0, N+1): r[n] = Decimal(p[n]) / Decimal(q[n])

# [2] print result# [2.1] print p[n] and q[n]print("n, p[n], q[n]")for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d}, {p[n]}, {q[n]}")

# [2.2] print r[n]print("\nn, p[n] / q[n]")for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d},", str(r[n])[:2 + 100])

Page 24: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_E.py の出力(1/2)n, p[n], q[n]00, 1, 101, 3, 102, 19, 703, 193, 7104, 2721, 100105, 49171, 1808906, 1084483, 39895907, 28245729, 1039102308, 848456353, 31212964909, 28875761731, 1062279908910, 1098127402131, 40397849503111, 46150226651233, 1697771959039112, 2124008553358849, 78137907965301713, 106246577894593683, 3908593170224124114, 5739439214861417731, 211142169100068003115, 332993721039856822081, 12250154400974168303916, 20651350143685984386753, 759720715029498502844917, 1363322103204314826347779, 50153817346347875356067318, 95453198574445723828731283, 3511526934959380773427555919, 7064900016612187878152462721, 259903147004340525108995203920, 551157654494325100219720823521, 20275956993273520339275053460121, 45201992568551270405895259991443, 1662888376595433008345663378932122, 3887922518549903580007212080087619, 143028676344200512238066325641620723, 349958228662059873471054982467877153, 12874243759354641534434314971124795124, 32899961416752178009859175564060540001, 1210321942055680504749063673611372360125, 3224546177070375504839670260260400797251, 118624424565216044106942674328885616084926, 328936610022595053671656225722124941859603, 12100901627594092179412901845219944213019927, 34870505208572146064700399596805504237915169, 1282814196949538987061874538267642972196194328, 3836084509552958662170715611874327591112528193, 141121662566076882668985612111285946885794392929, 437348504594245859633526280153270150891066129171, 16089152346729714163251421655224865587952756984930, 51610959626630564395418271773697752132736915770371, 18986610985766723481463367409286454253253111186111

Page 25: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_E.py の出力(2/2)n, p[n] / q[n]00, 101, 302, 2.714285714285714285714285714285714285714285714285714285714285714285714285714285714285714285714285714203, 2.718309859154929577464788732394366197183098591549295774647887323943661971830985915492957746478873239404, 2.718281718281718281718281718281718281718281718281718281718281718281718281718281718281718281718281718205, 2.718281828735695726684725523798993863674056056166731162584996406655978771629166897009232130023771352706, 2.718281828458563411277850606202642376785584483618617451918618203875586213119643873179950822014292195407, 2.718281828459045851404621084949961134721768973083785879407638689665108045665956085363298685798308790108, 2.718281828459045234757560631479773329703773190735879115412070322098750702148132041118592998513896384109, 2.718281828459045235360753230188480692633383946700754551002315393597669500270824523357414314361979928410, 2.718281828459045235360287179900086259351744270348093473686536463570213977923065847067886518912090897111, 2.718281828459045235360287471503357984170958205123068317904576741080414468916173090278597087001427412412, 2.718281828459045235360287471352597036092056850785319415329167101183666688734502872353792745715608444813, 2.718281828459045235360287471352662521984043872659327180034885464728257539941077452758403086210742774914, 2.718281828459045235360287471352662497749516857440010498737420715557351491210657842345752677567245744215, 2.718281828459045235360287471352662497757249242165525926092004950201074590726155680290438972064230668516, 2.718281828459045235360287471352662497757247093175178600668246539353770455525591693797814588346125795217, 2.718281828459045235360287471352662497757247093700073114263162890347693746837700504543354829834739247318, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959553056722079310252820642154807529530582381532618119, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574970762255854256866169121965655585448024391676320, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967034629471038677376855098600141341388944921, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627808155659121227052516061843292207596722, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724065770253438794111799644610224864223, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076631636942259505018317709324416624, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353408307266777766114104470025, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353547608502885666400648505626, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353547594570093895545490155327, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353547594571382288993531862828, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353547594571382178516358557929, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353547594571382178525167082030, 2.7182818284590452353602874713526624977572470936999595749669676277240766303535475945713821785251664273

Page 26: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

# method_F2.py# calculate the number e# [0] initfrom decimal import *getcontext().prec = 200from fractions import Fractionfrom math import *N = 30

# [1] calculate sequence a[n]a = {}a[0] = 2for n in range(1, N+1): a[n] = a[n-1] + Fraction(2 * n + 2, factorial(2 * n + 1))

# [2] print result# [2.1] print a[n] as fractionprint("n, a[n]")for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d},", a[n].numerator, "/", a[n].denominator)

# [2.2] print a[n] as decimalprint("\nn, a[n]")decimal_from_fraction = lambda x: Decimal(x.numerator) / Decimal(x.denominator)for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d},", str(decimal_from_fraction(a[n]))[:2 + 100])

Page 27: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_F2.py の出力(1/2)n, a[n]00, 2 / 101, 8 / 302, 163 / 6003, 685 / 25204, 98641 / 3628805, 13563139 / 498960006, 8463398743 / 311351040007, 888656868019 / 32691859200008, 7437374403113 / 273605713920009, 82666416490601 / 3041127510220810, 69439789852104840011 / 2554547108585472000011, 1351405140967886501753 / 49715416805548032000012, 85351903640077042215979 / 3139921061403033600000013, 739975398988375932899873137 / 27222173626045880401920000014, 2403440095914245030058787948979 / 88417619937397019545436160000015, 5587998223000619694886681981376183 / 205570966354448070443139072000000016, 621150118261963620821088018140342027 / 22850835838978648672416301056000000017, 1755525521737874683345600011269141653811 / 64582174789913405810416570859520000000018, 162668521388163414136788814957251943156609 / 5984240474446236976659121557209088000000019, 2772359610018469067133291773316444867218087189 / 101989410405987216793201408699514486784000000020, 1976812939317517073955912394886508514016375213027 / 72722883941660450235152308811827721011200000000021, 1579093382180212004191936328053765204907926799975299 / 58091599099397918882072242373571151449292800000000022, 5244627568686278321019411752787602112816778816950218873 / 1929390659120648299386502604768672823619092480000000000(途中省略)

Page 28: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_F2.py の出力(2/2)n, a[n]00, 201, 2.666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666602, 2.716666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666603, 2.718253968253968253968253968253968253968253968253968253968253968253968253968253968253968253968253968204, 2.718281525573192239858906525573192239858906525573192239858906525573192239858906525573192239858906525505, 2.718281826198492865159531826198492865159531826198492865159531826198492865159531826198492865159531826106, 2.718281828446759002314557870113425668981224536780092335647891203446759002314557870113425668981224536707, 2.718281828458994464285469576474867480158485449490740496031501322506613511904517195522486527777533068508, 2.718281828459045070516047795848605061178979635251032698900735004065225042504843314055887974344245741609, 2.718281828459045234928752728335199400298604372696647683315514840587507731038307661419544249349335776310, 2.718281828459045235359357431729807147377251008913767151131839263968875614270181020424544301498158631211, 2.718281828459045235360285792570758511546303067777332626089402306203977377582933891482406321014110099812, 2.718281828459045235360287468777832451509386078439169619308075683919124089100026361944038571882680567713, 2.718281828459045235360287471349265613372138999998370333520771435320396503516116576121823236742658650814, 2.718281828459045235360287471352658602238073315077837962893852930418128653957376371443134528964060803515, 2.718281828459045235360287471352662493838206286335276778812847145753007773269710432857123129729332662616, 2.718281828459045235360287471352662497753760397397739874212386853474402952307844291702059079434174614617, 2.718281828459045235360287471352662497757244330862847354969539187371535187266948909075228078301929787918, 2.718281828459045235360287471352662497757247091737715433136639032814646861960985570225131740755153317619, 2.718281828459045235360287471352662497757247093698703335742056391892310837864596648186030883920472746220, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699958846289456201786842269068681277229847313249938347021, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574582238008352725296318760111323581531502462954022, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966781947323134279551697480772253613389970026223, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967545491804388058265282261751423991371710824, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627690539803887216958052518810705959208025, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724063994017594255990880535444070255526, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076625941418083542576635792511823527, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630352116014296678736937414633928, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353547161808223994735181396629, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353547594449201708491342675530, 2.7182818284590452353602874713526624977572470936999595749669676277240766303535475945713498898130771109

Page 29: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

# method_F3.py# calculate the number e# [0] initfrom decimal import *getcontext().prec = 200from fractions import Fractionfrom math import *N = 30

# [1] calculate sequence a[n]a = {}a[0] = 1for n in range(1, N+1): a[n] = a[n-1] + Fraction(2 * n + 1, factorial(2 * n))

# [2] print result# [2.1] print a[n] as fractionprint("n, a[n]")for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d},", a[n].numerator, "/", a[n].denominator)

# [2.2] print a[n] as decimalprint("\nn, a[n]")decimal_from_fraction = lambda x: Decimal(x.numerator) / Decimal(x.denominator)for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d},", str(decimal_from_fraction(a[n]))[:2 + 100])

Page 30: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_F3.py の出力(1/2)n, a[n]00, 1 / 101, 5 / 202, 65 / 2403, 1957 / 72004, 109601 / 4032005, 9864101 / 362880006, 260412269 / 9580032007, 47395032961 / 1743565824008, 56874039553217 / 2092278988800009, 17403456103284421 / 640237370572800010, 6613313319248080001 / 243290200817664000011, 611070150698522592097 / 22480014555552153600012, 337310723185584470837549 / 12408968034664788787200013, 1096259850353149530222034277 / 40329146112660563558400000014, 828772446866981044847857913441 / 30488834461171386050150400000015, 55464002213405654539818183437977 / 2040406613939931220279296000000016, 28610550901763172837819811744646057 / 1052523347734774120668872048640000017, 160505190558891399620169143887464379777 / 5904655980792082816952372192870400000018, 77783284655462755200543508191617353276549 / 2861487129153086288215380370391040000000019, 109363298225580633811964172517413998706827897 / 4023250903589239321230824800769802240000000020, 2217887688014775253706633418653155893774469751201 / 81591528324789773434561126959611589427200000000021, 763840519752288597376564549384146889815927382313633 / 28100122355057597970862852124890231398727680000000022, 15212486982856105539331159236155851742439311656183091 / 5596361210080944774828685917925507137515028480000000(途中省略)

Page 31: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_F3.py の出力(2/2)n, a[n]00, 101, 2.502, 2.708333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333303, 2.718055555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555504, 2.718278769841269841269841269841269841269841269841269841269841269841269841269841269841269841269841269805, 2.718281801146384479717813051146384479717813051146384479717813051146384479717813051146384479717813051106, 2.718281828286168563946341724119501897279675057452835230613008390786168563946341724119501897279675057407, 2.718281828458229747912287594827277366959906642446324986007525690065372605055144737684420224102763785308, 2.718281828459042259058793450327841862233396624931016465407999799534191068582602974137365671757206148709, 2.718281828459045226708117481710869683342623135824366934094775848761393596611634444051361435599081274610, 2.718281828459045235339784490666415886146403434540261720776551790178813437759641322287953390036848501411, 2.718281828459045235360247110869052204705925898658017397966170512777514804111569188521662070200945455312, 2.718281828459045235360287404308329607664652116490637427261203630930079984810907420772437331464658626613, 2.718281828459045235360287471257428714734183538514113165156032301341779631572684782758330927283373719314, 2.718281828459045235360287471352545502609208837908522375248083547248204248942667711599090819223347398415, 2.718281828459045235360287471352662372225702130983481815815378576523792800791199993437935985955417917016, 2.718281828459045235360287471352662497638597041190020371406518038541420741159663884088972727972267498417, 2.718281828459045235360287471352662497757147554933261036059618289207725958518084891925973383888936588618, 2.718281828459045235360287471352662497757247019083113641605925878987196554732195131773818486480068487819, 2.718281828459045235360287471352662497757247093649678638176920957915369238467006371237008405341339760520, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699928953181184777741734377849536405109756445884951070821, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959558030129330930773409335803774185087571996723758422, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574958422296475951475568372755349456394218502481223, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966963678863290427464378453064053552937175842424, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967626046565095570637924536703462971667458125, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627723419298053548538722835117660645043026, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076392016902827476804485786059201927, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630273353551247498342274112798028, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353522486851128386842116452429, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353547587238518746595406654230, 2.7182818284590452353602874713526624977572470936999595749669676277240766303535475945693797578562749426

Page 32: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

# method_F4.py# calculate the number e# [0] initfrom decimal import *getcontext().prec = 200from fractions import Fractionfrom math import *N = 30

# [1] calculate sequence a[n]a = {}a[0] = Fraction(1, 2)for n in range(1, N+1): a[n] = a[n-1] + Fraction(n + 1, 2 * factorial(n))

# [2] print result# [2.1] print a[n] as fractionprint("n, a[n]")for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d},", a[n].numerator, "/", a[n].denominator)

# [2.2] print a[n] as decimalprint("\nn, a[n]")decimal_from_fraction = lambda x: Decimal(x.numerator) / Decimal(x.denominator)for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d},", str(decimal_from_fraction(a[n]))[:2 + 100])

Page 33: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_F4.py の出力(1/2)n, a[n]00, 1 / 201, 3 / 202, 9 / 403, 31 / 1204, 43 / 1605, 217 / 8006, 3913 / 144007, 9133 / 336008, 73067 / 2688009, 1972819 / 72576010, 6576067 / 241920011, 24112247 / 887040012, 372017527 / 13685760013, 1612075951 / 59304960014, 157983443203 / 5811886080015, 7109254944151 / 261534873600016, 37916026368811 / 1394852659200017, 644572448269793 / 23712495206400018, 34806912206568841 / 1280474741145600019, 2422459091299663 / 89117289676800020, 7775794614048301 / 286055497728000021, 277759159408419360043 / 10218188434341888000022, 2036900502328408640323 / 74933381851840512000023, 46848711553553398727437 / 1723467782592331776000024, 3373107231855844708375489 / 124089680346647887872000025, 28109226932132039236462417 / 1034080669555399065600000026, 104405700033633288592574693 / 3840871058348625100800000027, 8456861702724296375998550137 / 311110555726238633164800000028, 552514964577987363231905275627 / 20325889640780924033433600000029, 5340977990920544511241750997731 / 196483599860882265656524800000030, 1442064057548547018035272769387401 / 530505719624382117272616960000000

Page 34: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_F4.py の出力(2/2)n, a[n]00, 0.501, 1.502, 2.2503, 2.583333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333304, 2.687505, 2.712506, 2.717361111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111107, 2.718154761904761904761904761904761904761904761904761904761904761904761904761904761904761904761904761908, 2.718266369047619047619047619047619047619047619047619047619047619047619047619047619047619047619047619009, 2.718280147707231040564373897707231040564373897707231040564373897707231040564373897707231040564373897710, 2.718281663359788359788359788359788359788359788359788359788359788359788359788359788359788359788359788311, 2.718281813672438672438672438672438672438672438672438672438672438672438672438672438672438672438672438612, 2.718281827242330714552936775158997381219603441825664047886270108492330714552936775158997381219603441813, 2.718281828366463783130449797116463783130449797116463783130449797116463783130449797116463783130449797114, 2.718281828452494375113422732470351517970565589613208660827708446756065803684851303898922946541994161015, 2.718281828458612106098878585651072423559196045968532741019513506285993058479830966603453375940148426916, 2.718281828459018361672131513401354671195941037210878480719750561020402290243560084829926099767369608617, 2.718281828459043664787420623088223461706188130091024582154367401799708055543723144096626823050725945218, 2.718281828459045148612082638779737372260801385537699816497755426413309319558238879053624704971663508119, 2.718281828459045230818435105023034541820613754260507308705145344674450663824971052735452842474208525520, 2.718281828459045235134268609500807643222503903618454702046033315383160584398974491853748819693092138921, 2.718281828459045235349570961198111516761827221727014435954195527073844526014911171356248845767503566322, 2.718281828459045235359802271299429676041588453785892274549004888373195209190875104473103185849552043223, 2.718281828459045235360266451719905358126114483217675012027786409490746090847251540002034195607527777524, 2.718281828459045235360286598439544059605477592133985026675302968567028681196920656127421826239384363225, 2.718281828459045235360287436543081029587019097464903523284639657424602036955466891358237951673669597226, 2.718281828459045235360287470017630583121784808476641392232053992630451860336355572351184749583027143527, 2.718281828459045235360287471303347164053161269256241749338401868331088067544400679440077082013016185128, 2.718281828459045235360287471350905557990673918953446354384427491284300376229392143860457027983003024629, 2.718281828459045235360287471352602052423641076493180169070968238833166451450022041521112674093704100930, 2.7182818284590452353602874713526604872318877230306598893546157534709607273742881824405352574597393602

Page 35: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

# method_F9.py# calculate the number e# [0] initfrom decimal import *getcontext().prec = 200from fractions import Fractionfrom math import *N = 30

# [1] calculate sequences a[n] and b[n]# [1.1] calculate a[n]a = {}a[0] = Fraction(1)for n in range(1, N+1): a[n] = a[n-1] + Fraction(1 - 2 * n, factorial(2 * n))

# [1.2] calculate b[n]b = {}for n in range(0, N+1): b[n] = 1 / a[n]

# [2] print result# [2.1] print b[n] as fractionprint("n, b[n]")for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d},", b[n].numerator, "/", b[n].denominator)

# [2.2] print b[n] as decimalprint("\nn, b[n]")decimal_from_fraction = lambda x: Decimal(x.numerator) / Decimal(x.denominator)for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d},", str(decimal_from_fraction(b[n]))[:2 + 100])

Page 36: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_F9.py の出力(1/2)n, b[n]00, 1 / 101, 2 / 102, 8 / 303, 144 / 5304, 5760 / 211905, 44800 / 1648106, 43545600 / 1601953107, 6706022400 / 246700777308, 42268262400 / 1554962475109, 376610217984000 / 13854715653140910, 11640679464960000 / 428236665642536911, 17841281393295360000 / 656344062874794888712, 26976017466662584320000 / 992392223066689871714313, 16131658445064225423360000 / 593450549393880543285151314, 1254684545727217532928000000 / 46157264952857375588845101115, 9146650338351415815045120000000 / 336486461506330268042680787018916, 8488091513990113876361871360000000 / 312259436277874488743607770353539117, 20854192204535151575024271360000000 / 767182857428624035281497878677459718, 10628380765425749070514269947166720000000 / 390996277654213096829285956863724691024319, 116824350562117737717222967187865600000000 / 4297727680000854700685539856435982141010920, 6973634899554681490133429654667657216000000000 / 256545690978184353266255492496851893937410657321, 3115312899673791349319606665730624323584000000000 / 114605956860617991995489044557230018800766906361122, 61820269181126715535898274674758509077200896000000000 / 22742406079421034331584846001936724930824184898296683(途中省略)

Page 37: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_F9.py の出力(2/2)n, b[n]00, 101, 202, 2.666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666603, 2.716981132075471698113207547169811320754716981132075471698113207547169811320754716981132075471698113204, 2.718263331760264275601698914582350165172251061821613968853232656913638508730533270410571024067956583205, 2.718281657666403737637279291305139251259025544566470481160123778896911595170195983253443359019476973406, 2.718281827351874408807598674393151709622460233074239189649185110350608891109234096803458228583595861807, 2.718281828453728183693079916372034876438145701780891794539149188161070297527595183624903803657370965208, 2.718281828459025557612956186765024269362833063263289806188841321962522515409092266653631479650103358309, 2.718281828459045177516363174291408492809313994469112447989646378062571041733597081439844990749094938510, 2.718281828459045235221961430137492058882649104113785261369320562250471969338087193642352886031706014411, 2.718281828459045235360013100606023362217622820969826735708504657238133667655448688751341174433005772112, 2.718281828459045235360287012650603781470285516944552060881652600529825902027536270185856067390015162413, 2.718281828459045235360287470697501073141276591733217728605219954270280813714035282804537115176171770714, 2.718281828459045235360287471351853783557949436125773075693295942000394229065988494629829557761492474915, 2.718281828459045235360287471352661626410315698896628082294833952052568870323531691628248559517741552216, 2.718281828459045235360287471352662496930630748748751848465740782063767914374134809056820995349956761317, 2.718281828459045235360287471352662497756551351262843047484878264824689620341550758314093665748681372218, 2.718281828459045235360287471352662497757246570625228646137251276173814975313115214751219725244410231819, 2.718281828459045235360287471352662497757247093346553748091125240844002287610086315980075343223547528920, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699743832619472452982292954712989674832257070388673637221, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959455381699771182621581493882778225939721015786607022, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574906512535771424424413384381941789877695735117623, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966939640303572454162079782145892936420042472724, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967615814929930101778252238580021169451874325, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627719402848176646209034364143333175027226, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724074933309328653287423713239832689427, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076629781780607697101657891214918028, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353368361051013274449385868929, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353547542164917321978087489930, 2.7182818284590452353602874713526624977572470936999595749669676277240766303535475945570558904130374026

Page 38: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

# method_F10.py# calculate the number e# [0] initfrom decimal import *getcontext().prec = 200from fractions import Fractionfrom math import *N = 30

# [1] calculate sequence a[n]a = {}a[0] = 3for n in range(1, N+1): a[n] = a[n-1] + Fraction(3 - 4 * n ** 2, factorial(2 * n + 1))

# [2] print result# [2.1] print a[n] as fractionprint("n, a[n]")for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d},", a[n].numerator, "/", a[n].denominator)

# [2.2] print a[n] as decimalprint("\nn, a[n]")decimal_from_fraction = lambda x: Decimal(x.numerator) / Decimal(x.denominator)for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d},", str(decimal_from_fraction(a[n]))[:2 + 100])

Page 39: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_F10.py の出力(1/2)~/kyoaca$ python3 method_F10.py n, a[n]00, 3 / 101, 17 / 602, 109 / 4003, 4567 / 168004, 986411 / 36288005, 36168371 / 1330560006, 5642265829 / 207567360007, 323147952007 / 11887948800008, 1085138801801 / 39920025600009, 110221888654134667 / 4054836680294400010, 138879579704209680023 / 5109094217170944000011, 23424355776776699363719 / 861733891296165888000012, 14054613466066019618231209 / 517040334777699532800000013, 29599015959535037315994925481 / 1088886945041835216076800000014, 8011466986380816766862626496597 / 294725399791323398484787200000015, 7450664297334159593182242641834911 / 274094621805930760590852096000000016, 1026248021476287721356580203884043349 / 37753554864399506502253019136000000017, 3120934260867332770392177797811807384553 / 114812755182068276996296125972480000000018, 66691194152009955884957981176769958869911 / 2453431923569758475279140745379840000000019, 5040653836397216485696894133302627031305613071 / 185435291647249485078548015817299066880000000020, 30311131736201928467323990054926463881584419933081 / 1115084220438793570272335401781358388838400000000021, 54741903915580682811987126039197193770141462399143699 / 2013842102112461187911837735617133250242150400000000022, 325166909258549255903203528672831330994640286650913570127 / 119622220865480194561963161495657715064383733760000000000(途中省略)

Page 40: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_F10.py の出力(2/2)n, a[n]00, 301, 2.833333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333302, 2.72503, 2.718452380952380952380952380952380952380952380952380952380952380952380952380952380952380952380952380904, 2.718284281305114638447971781305114638447971781305114638447971781305114638447971781305114638447971781305, 2.718281851250601250601250601250601250601250601250601250601250601250601250601250601250601250601250601206, 2.718281828607349440682774016107349440682774016107349440682774016107349440682774016107349440682774016107, 2.718281828459759180658651558122457593357064256535156006055476954947854418753889653360552831452302351708, 2.718281828459047881973302141369368260124562645571048932393470208596259016427083653974410276931285334609, 2.718281828459045243149387974959529117254585609568928432536253832413621865464980878787727063099590278110, 2.718281828459045235378930372793198408608098583287272581487126737758937790780720718561135212959468760911, 2.718281828459045235360324474272464818386680236896647854212634099630439951054298594443150571827274744312, 2.718281828459045235360287533247335295354120040387701811354947736908168193389145303115639812300702508813, 2.718281828459045235360287471441102512010094461482627501885510569299013375459548369485315546201943582414, 2.718281828459045235360287471352771701866937792247153550539622313588053058972085031287178238704774208615, 2.718281828459045235360287471352662615450710441687071741810315714982222745748220872276310273503247408216, 2.718281828459045235360287471352662497868923753605459377018255668407385163456024699315145430896081730817, 2.718281828459045235360287471352662497757341106792433673879460085535344416015812926224482772714922987118, 2.718281828459045235360287471352662497757247164392317224667352186642097169189776008676444995030238147319, 2.718281828459045235360287471352662497757247093747728033307191825869252437262186925135053362499605731920, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699988739397727625831950160287826149349938180614925623221, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959591134346685774677183301716448462075491008202149622, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574975141598170317083535022206195050832561437571323, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966971412120318348652152111459449295045567579324, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967629334514512203795991568334158440250958025, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724708689981639973258925953227495467926, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076859865933339608348785798964445127, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630430878477345859131600716469828, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353571836765319602628246340829, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353547601659884670387278696930, 2.7182818284590452353602874713526624977572470936999595749669676277240766303535475945733200217698792792

Page 41: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

# method_F11.py# calculate the number e# [0] initfrom decimal import *getcontext().prec = 200from fractions import Fractionfrom math import *N = 30

# [1] calculate sequence a[n]a = {}a[0] = 1for n in range(1, N+1): a[n] = a[n-1] + Fraction((3 * n) ** 2 + 1, factorial(3 * n))

# [2] print result# [2.1] print a[n] as fractionprint("n, a[n]")for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d},", a[n].numerator, "/", a[n].denominator)

# [2.2] print a[n] as decimalprint("\nn, a[n]")decimal_from_fraction = lambda x: Decimal(x.numerator) / Decimal(x.denominator)for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d},", str(decimal_from_fraction(a[n]))[:2 + 100])

Page 42: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_F11.py の出力(1/2)~/kyoaca$ python3 method_F11.pyn, a[n]00, 1 / 101, 8 / 302, 1957 / 72003, 98641 / 3628804, 260412269 / 9580032005, 888656868019 / 32691859200006, 17403456103284421 / 640237370572800007, 69439789852104840011 / 2554547108585472000008, 337310723185584470837549 / 12408968034664788787200009, 739975398988375932899873137 / 27222173626045880401920000010, 55464002213405654539818183437977 / 2040406613939931220279296000000011, 621150118261963620821088018140342027 / 22850835838978648672416301056000000012, 77783284655462755200543508191617353276549 / 2861487129153086288215380370391040000000013, 2772359610018469067133291773316444867218087189 / 101989410405987216793201408699514486784000000014, 763840519752288597376564549384146889815927382313633 / 28100122355057597970862852124890231398727680000000015, 5244627568686278321019411752787602112816778816950218873 / 1929390659120648299386502604768672823619092480000000000(途中省略)

Page 43: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_F11.py の出力(2/2)n, a[n]00, 101, 2.666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666602, 2.718055555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555503, 2.718281525573192239858906525573192239858906525573192239858906525573192239858906525573192239858906525504, 2.718281828286168563946341724119501897279675057452835230613008390786168563946341724119501897279675057405, 2.718281828458994464285469576474867480158485449490740496031501322506613511904517195522486527777533068506, 2.718281828459045226708117481710869683342623135824366934094775848761393596611634444051361435599081274607, 2.718281828459045235359357431729807147377251008913767151131839263968875614270181020424544301498158631208, 2.718281828459045235360287404308329607664652116490637427261203630930079984810907420772437331464658626609, 2.718281828459045235360287471349265613372138999998370333520771435320396503516116576121823236742658650810, 2.718281828459045235360287471352662372225702130983481815815378576523792800791199993437935985955417917011, 2.718281828459045235360287471352662497753760397397739874212386853474402952307844291702059079434174614612, 2.718281828459045235360287471352662497757247019083113641605925878987196554732195131773818486480068487813, 2.718281828459045235360287471352662497757247093698703335742056391892310837864596648186030883920472746214, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959558030129330930773409335803774185087571996723758415, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966781947323134279551697480772253613389970026216, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967626046565095570637924536703462971667458117, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724063994017594255990880535444070255518, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630273353551247498342274112798019, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353547161808223994735181396620, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353547594569379757856274942621, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353547594571382170521022666122, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353547594571382178525138599323, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353547594571382178525166427324, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353547594571382178525166427425, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353547594571382178525166427426, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353547594571382178525166427427, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353547594571382178525166427428, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353547594571382178525166427429, 2.718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353547594571382178525166427430, 2.7182818284590452353602874713526624977572470936999595749669676277240766303535475945713821785251664274

Page 44: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

# method_G.py# calculate the number e# [0] initfrom decimal import *getcontext().prec = 200from fractions import Fractionfrom math import *N = 30

# [1] calculate sequence a[n]a = {}a[2] = Fraction(11, 4)for n in range(3, N+1): a[n] = a[n-1] - Fraction(1, factorial(n) * (n - 1) * n)

# [2] print result# [2.1] print a[n] as fractionprint("n, a[n]")for n in range(2, N+1): print(f"{n:0>2d},", a[n].numerator, "/", a[n].denominator)

# [2.2] print a[n] as decimalprint("\nn, a[n]")decimal_from_fraction = lambda x: Decimal(x.numerator) / Decimal(x.denominator)for n in range(2, N+1): print(f"{n:0>2d},", str(decimal_from_fraction(a[n]))[:2 + 100])

Page 45: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_G.py の出力(1/2)n, a[n]02, 11 / 403, 49 / 1804, 87 / 3205, 1631 / 60006, 11743 / 432007, 31967 / 1176008, 876809 / 32256009, 8877691 / 326592010, 4697191 / 172800011, 1193556233 / 43908480012, 2232105163 / 82114560013, 2222710781 / 81768960014, 3317652307271 / 122049607680015, 53319412081141 / 1961511552000016, 303328210950491 / 11158821273600017, 2348085347268533 / 86381232537600018, 313262209859119579 / 11524272670310400019, 42739099682215483 / 1572283610726400020, 10174328183458584617 / 374292616642560000021, 2916471173788403280463 / 107290978560589824000022, 276616117600154259797 / 10176138276175872000023, 1616280548597592256096589 / 59459638499435446272000024, 525679049120391383123453 / 19338651482594476032000025, 20668549214802970026810601 / 760353433496616960000000026, 4071822301311698255110413029 / 149793971275596378931200000027, 799173430907446007531862987961 / 29399947516129550834073600000028, 7735209504091823085246673858783 / 284562454970932936468070400000029, 696997627815131058717048505203911 / 25641109781845135668176486400000030, 1272409462542835604148770090635943 / 468093282021513632887603200000000

Page 46: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_G.py の出力(2/2)n, a[n]02, 2.7503, 2.722222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222204, 2.7187505, 2.718333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333306, 2.718287037037037037037037037037037037037037037037037037037037037037037037037037037037037037037037037007, 2.718282312925170068027210884353741496598639455782312925170068027210884353741496598639455782312925170008, 2.718281870039682539682539682539682539682539682539682539682539682539682539682539682539682539682539682509, 2.718281831765628061924358220654516950813247109543405839702135998432294728591024887321183617479913776210, 2.718281828703703703703703703703703703703703703703703703703703703703703703703703703703703703703703703711, 2.718281828475957263836051714839593627472415351203229991108778987566866354745142623930502718381506260212, 2.718281828460141538845242548946252649956353660057363761067464771168474872178575882279585983289686993313, 2.718281828459112112958266804420650574496728342882189036035189881343727497573651419805265959112112958214, 2.718281828459049086883554003735409631101241078565341603890356724823845005250900942510919835182873731615, 2.718281828459045445377015041918040154371724036627034863366433031336029572361142026045024281355851020716, 2.718281828459045246232126192443652761113078573396033713494030954348414665874983335300795618255935716217, 2.718281828459045235895886286761591131705190400563974830282660604331756452735563334051095168614071600118, 2.718281828459045235385454686480995495685047774745107724938889229022291849617567284606665516779905470919, 2.718281828459045235361417741315427280138392858847820354327132682262566369692343093912606502704612329020, 2.718281828459045235360336078782976710438793387632442422649603637658378723095708005331373847071224137721, 2.718281828459045235360289476542349588388243750550600743053519619863640479818301958431048630615363875422, 2.718281828459045235360287550829926980039047484555483318276821933177907494558905014344258332414708492723, 2.718281828459045235360287474383876177061102075130346331659977601570345315559949748132873462353812910424, 2.718281828459045235360287471464061736669583326853691793976695352793667593445406317826188623566764815325, 2.718281828459045235360287471356612565263175436917110906989950566038685853271591119590902621499401445326, 2.718281828459045235360287471352797801781291133132380224611722940473420229360094722020419094798784994327, 2.718281828459045235360287471352666979988359572645935413830576588430715646921428864764915544500409944628, 2.718281828459045235360287471352662641510532760691027805309773265531340239850758823580421804311943425129, 2.718281828459045235360287471352662502225275538428504017640258771217091564475124945920515346541326783030, 2.7182818284590452353602874713526624978919564248470032775794294313939816056856607808377627011884631541

Page 47: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

# method_H2.py# calculate the number e# [0] initfrom decimal import *getcontext().prec = 200from fractions import Fractionfrom math import *N = 30

# [1] calculate sequence a[n]a = {}a[0] = 0for n in range(1, N+1): a[n] = a[n-1] + Fraction(n**2, 2 * factorial(n))

# [2] print result# [2.1] print a[n] as fractionprint("n, a[n]")for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d},", a[n].numerator, "/", a[n].denominator)

# [2.2] print a[n] as decimalprint("\nn, a[n]")decimal_from_fraction = lambda x: Decimal(x.numerator) / Decimal(x.denominator)for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d},", str(decimal_from_fraction(a[n]))[:2 + 100])

Page 48: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_H2.py の出力(1/2)n, a[n]00, 0 / 101, 1 / 202, 3 / 203, 9 / 404, 31 / 1205, 43 / 1606, 217 / 8007, 3913 / 144008, 9133 / 336009, 73067 / 2688010, 1972819 / 72576011, 6576067 / 241920012, 24112247 / 887040013, 372017527 / 13685760014, 1612075951 / 59304960015, 157983443203 / 5811886080016, 7109254944151 / 261534873600017, 37916026368811 / 1394852659200018, 644572448269793 / 23712495206400019, 34806912206568841 / 1280474741145600020, 2422459091299663 / 89117289676800021, 7775794614048301 / 286055497728000022, 277759159408419360043 / 10218188434341888000023, 2036900502328408640323 / 74933381851840512000024, 46848711553553398727437 / 1723467782592331776000025, 3373107231855844708375489 / 124089680346647887872000026, 28109226932132039236462417 / 1034080669555399065600000027, 104405700033633288592574693 / 3840871058348625100800000028, 8456861702724296375998550137 / 311110555726238633164800000029, 552514964577987363231905275627 / 20325889640780924033433600000030, 5340977990920544511241750997731 / 1964835998608822656565248000000

Page 49: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_H2.py の出力(2/2)n, a[n]00, 001, 0.502, 1.503, 2.2504, 2.583333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333305, 2.687506, 2.712507, 2.717361111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111108, 2.718154761904761904761904761904761904761904761904761904761904761904761904761904761904761904761904761909, 2.718266369047619047619047619047619047619047619047619047619047619047619047619047619047619047619047619010, 2.718280147707231040564373897707231040564373897707231040564373897707231040564373897707231040564373897711, 2.718281663359788359788359788359788359788359788359788359788359788359788359788359788359788359788359788312, 2.718281813672438672438672438672438672438672438672438672438672438672438672438672438672438672438672438613, 2.718281827242330714552936775158997381219603441825664047886270108492330714552936775158997381219603441814, 2.718281828366463783130449797116463783130449797116463783130449797116463783130449797116463783130449797115, 2.718281828452494375113422732470351517970565589613208660827708446756065803684851303898922946541994161016, 2.718281828458612106098878585651072423559196045968532741019513506285993058479830966603453375940148426917, 2.718281828459018361672131513401354671195941037210878480719750561020402290243560084829926099767369608618, 2.718281828459043664787420623088223461706188130091024582154367401799708055543723144096626823050725945219, 2.718281828459045148612082638779737372260801385537699816497755426413309319558238879053624704971663508120, 2.718281828459045230818435105023034541820613754260507308705145344674450663824971052735452842474208525521, 2.718281828459045235134268609500807643222503903618454702046033315383160584398974491853748819693092138922, 2.718281828459045235349570961198111516761827221727014435954195527073844526014911171356248845767503566323, 2.718281828459045235359802271299429676041588453785892274549004888373195209190875104473103185849552043224, 2.718281828459045235360266451719905358126114483217675012027786409490746090847251540002034195607527777525, 2.718281828459045235360286598439544059605477592133985026675302968567028681196920656127421826239384363226, 2.718281828459045235360287436543081029587019097464903523284639657424602036955466891358237951673669597227, 2.718281828459045235360287470017630583121784808476641392232053992630451860336355572351184749583027143528, 2.718281828459045235360287471303347164053161269256241749338401868331088067544400679440077082013016185129, 2.718281828459045235360287471350905557990673918953446354384427491284300376229392143860457027983003024630, 2.7182818284590452353602874713526020524236410764931801690709682388331664514500220415211126740937041009

Page 50: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

# method_H3.py# calculate the number e# [0] initfrom decimal import *getcontext().prec = 200from fractions import Fractionfrom math import *N = 30

# [1] calculate sequence a[n]a = {}a[0] = 0for n in range(1, N+1): a[n] = a[n-1] + Fraction(n**3, 5 * factorial(n))

# [2] print result# [2.1] print a[n] as fractionprint("n, a[n]")for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d},", a[n].numerator, "/", a[n].denominator)

# [2.2] print a[n] as decimalprint("\nn, a[n]")decimal_from_fraction = lambda x: Decimal(x.numerator) / Decimal(x.denominator)for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d},", str(decimal_from_fraction(a[n]))[:2 + 100])

Page 51: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_H3.py の出力(1/2)n, a[n]00, 0 / 101, 1 / 502, 1 / 103, 19 / 1004, 73 / 3005, 317 / 12006, 1621 / 60007, 391 / 14408, 68489 / 2520009, 547993 / 20160010, 4932037 / 181440011, 49320491 / 1814400012, 108505109 / 3991680013, 6510306709 / 239500800014, 84633987413 / 3113510400015, 1184875824007 / 43589145600016, 17773137360361 / 653837184000017, 56874039553213 / 2092278988800018, 4834293362023429 / 177843714048000019, 87017280516422083 / 3201186852864000020, 1653328329812019977 / 60822550204416000021, 3006051508749127271 / 110586454917120000022, 664495596670859713 / 24445426876416000023, 15276753767463064802399 / 562000363888803840000024, 20668549214802970026809 / 760353433496616960000025, 8432768079639611770938697 / 310224200866619719680000026, 210819201990990294273468101 / 7755605021665492992000000027, 1096259850353149530222034271 / 40329146112660563558400000028, 147995079797675186579974627369 / 5444434725209176080384000000029, 4143862234334905224239289567173 / 152444172305856930250752000000030, 5224869773726619630562582497779 / 1922122172552109120552960000000

Page 52: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_H3.py の出力(2/2)n, a[n]00, 001, 0.202, 103, 1.904, 2.433333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333305, 2.641666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666606, 2.701666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666607, 2.715277777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777708, 2.717817460317460317460317460317460317460317460317460317460317460317460317460317460317460317460317460309, 2.718219246031746031746031746031746031746031746031746031746031746031746031746031746031746031746031746010, 2.718274360670194003527336860670194003527336860670194003527336860670194003527336860670194003527336860611, 2.718281029541446208112874779541446208112874779541446208112874779541446208112874779541446208112874779512, 2.718281751042167708834375501042167708834375501042167708834375501042167708834375501042167708834375501013, 2.718281821605606327828550050772272994495216717438939661161883384105606327828550050772272994495216717414, 2.718281827900751511862622973734084845195956307067418178529289640400751511862622973734084845195956307015, 2.718281828416935063760460585857411254236651062047887444712841538238363635189032014428839825665222490616, 2.718281828456088542067378046214025050003885982721961557940393919229898065876901855737834573813409792217, 2.718281828458851079965497954915944333933751923169912587902005891423880841870259859677849095838513827918, 2.718281828459033262395579544661399625607530991906964518231247145034882352031433886398094303478679451219, 2.718281828459044539463010863916905345822591733301696299240996132098251958541753472071278206077804929620, 2.718281828459045197113830593863282702301090683084156236900115478187382712675610861525903306098165068321, 2.718281828459045233366832031476576754076967937690914340963574432140546045497239750119589514736787421022, 2.718281828459045235261492726412850841223013137046239999355401895018564731717482529741589744191607982323, 2.718281828459045235355620779344977906596816471987916114427648018972591016936350714416649672946453970024, 2.718281828459045235360076911381544454608266354533030394223950621701079480837564495494387366623021019325, 2.718281828459045235360278378577931469401897443696130540699116212463905384334255656748263672941586876226, 2.718281828459045235360287094854715957209929099137682905436217776582668284223136503148751377458153309527, 2.718281828459045235360287456379851135385398778064451890068292596805846376736734257872576794879214809828, 2.718281828459045235360287470779876841816815138795975889659388804652971897466839457268170918095092075329, 2.718281828459045235360287471331554211491961875283549308193286030910234678212740444544578291346939414030, 2.7182818284590452353602874713519121446875677657603550844317750014966275808602992164724460446753523299

Page 53: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

# method_H4.py# calculate the number e# [0] initfrom decimal import *getcontext().prec = 200from fractions import Fractionfrom math import *N = 30

# [1] calculate sequence a[n]a = {}a[0] = 0for n in range(1, N+1): a[n] = a[n-1] + Fraction(n**4, 15 * factorial(n))

# [2] print result# [2.1] print a[n] as fractionprint("n, a[n]")for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d},", a[n].numerator, "/", a[n].denominator)

# [2.2] print a[n] as decimalprint("\nn, a[n]")decimal_from_fraction = lambda x: Decimal(x.numerator) / Decimal(x.denominator)for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d},", str(decimal_from_fraction(a[n]))[:2 + 100])

Page 54: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_H4.py の出力(1/2)n, a[n]00, 0 / 101, 1 / 1502, 3 / 503, 3 / 204, 199 / 9005, 307 / 12006, 1607 / 60007, 29269 / 1080008, 13693 / 504009, 547963 / 20160010, 14796001 / 544320011, 16440149 / 604800012, 180841831 / 6652800013, 3906183989 / 143700480014, 84633987343 / 3113510400015, 1184875823927 / 43589145600016, 53319412080811 / 1961511552000017, 284370197765963 / 10461394944000018, 966858672404663 / 35568742809600019, 261051841549265869 / 9603560558592000020, 183703147756891093 / 6758061133824000021, 111335241064782491 / 4095794626560000022, 14567788080861155243 / 535918973829120000023, 3055350753492612960443 / 112400072777760768000024, 351365336651650490455553 / 12926008369442488320000025, 25298304238918835312815441 / 930672602599859159040000026, 210819201990990294273467867 / 7755605021665492992000000027, 322429367750926332418245359 / 11861513562547224576000000028, 88797047878605111947984776259 / 3266660835125505648230400000029, 1381287411444968408079763188961 / 50814724101952310083584000000030, 2108280785889688622858585920151 / 775593157345587890749440000000

Page 55: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_H4.py の出力(2/2)n, a[n]00, 001, 0.066666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666602, 0.603, 1.504, 2.211111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111105, 2.558333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333306, 2.678333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333307, 2.710092592592592592592592592592592592592592592592592592592592592592592592592592592592592592592592592508, 2.716865079365079365079365079365079365079365079365079365079365079365079365079365079365079365079365079309, 2.718070436507936507936507936507936507936507936507936507936507936507936507936507936507936507936507936510, 2.718254151969429747207524985302763080540858318636096413874191651969429747207524985302763080540858318611, 2.718278604497354497354497354497354497354497354497354497354497354497354497354497354497354497354497354412, 2.718281490500240500240500240500240500240500240500240500240500240500240500240500240500240500240500240513, 2.718281796275141182548589955997363404770812178219585626993034400441807849215256622664030071437478844814, 2.718281825652485374707596929819152041374263596485818708040930263152485374707596929819152041374263596415, 2.718281828233403134196784990435784086577737371388165038958689752340545991339642133292926943720594514216, 2.718281828442221685167011445671057664002990281649893642838969117628729621674947953607565600510926789517, 2.718281828457876066589690928315266939605563944188282812621436960061298685637309975934314558653182991818, 2.718281828458969161170180466787998689648238356610594394596884481727307746604354136255785804494176731919, 2.718281828459040582597245488739534917676956385443895674325294733128648587836378178852617187621971428420, 2.718281828459044966936043688382050627533616050660295258719423707056186948728760775216784521091039019821, 2.718281828459045220707053751675108989964756832907601987163636384728330278480162995372587981561395488322, 2.718281828459045234601232181207785629035754961513323482037037779167133977428610045933922997563412938223, 2.718281828459045235322880587020759796901580529399507030924258062814668830773266128442715784683898843924, 2.718281828459045235358529643313292180993179589760421269294678884642576541982976377064617334096435238325, 2.718281828459045235360208536616517304273438666119589156587725474332792404455402720846919886751150712526, 2.718281828459045235360284077681982865276379679946376317642605696695404203492370056317813325894726467227, 2.718281828459045235360287331408199468855606790287297179331279078704007036114749848832242082684279970228, 2.718281828459045235360287465808439395548826157114854508848177018610511896262398376524453899365801114629, 2.718281828459045235360287471141320635741911276494730888009183539097385443472774586863058507466992055830, 2.7182818284590452353602874713448999676979701812627886503940732449613144699483623061417360407511212144

Page 56: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

# method_H5.py# calculate the number e# [0] initfrom decimal import *getcontext().prec = 200from fractions import Fractionfrom math import *N = 30

# [1] calculate sequence a[n]a = {}a[0] = 0for n in range(1, N+1): a[n] = a[n-1] + Fraction(n**5, 52 * factorial(n))

# [2] print result# [2.1] print a[n] as fractionprint("n, a[n]")for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d},", a[n].numerator, "/", a[n].denominator)

# [2.2] print a[n] as decimalprint("\nn, a[n]")decimal_from_fraction = lambda x: Decimal(x.numerator) / Decimal(x.denominator)for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d},", str(decimal_from_fraction(a[n]))[:2 + 100])

Page 57: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_H5.py の出力(1/2)n, a[n]00, 0 / 101, 1 / 5202, 17 / 5203, 115 / 10404, 601 / 31205, 233 / 9606, 16441 / 624007, 101047 / 3744008, 10945 / 403209, 5697961 / 209664010, 51291649 / 1886976011, 512931131 / 18869760012, 5642263177 / 207567360013, 13541437337 / 498161664014, 880193465321 / 32380508160015, 12322708565119 / 453327114240016, 184840628542321 / 6799906713600017, 2957450056760657 / 108798507417600018, 773486937923633 / 28454994247680019, 4839463729255513 / 178033921228800020, 17194614630044997689 / 632554522125926400021, 26453253276992319097 / 973160803270656000022, 7221738144618903347737 / 265672899292889088000023, 31775647836323174786011 / 1168960756888711987200024, 3654199501177165100723041 / 134430487042201878528000025, 87700788028251962417743609 / 3226331689012845084672000026, 95326943508969524367132487 / 3506882270666135961600000027, 57005512218363775571545758667 / 2097115597858349305036800000028, 307829765979164388086347219733 / 11324424228435086247198720000029, 43096167237083014332088611469901 / 1585419391980912074607820800000030, 10328833470044689385376609367249 / 3799765484912929765588992000000

Page 58: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_H5.py の出力(2/2)n, a[n]00, 001, 0.019230769230769230769230769230769230769230769230769230769230769230769230769230769230769230769230769202, 0.326923076923076923076923076923076923076923076923076923076923076923076923076923076923076923076923076903, 1.105769230769230769230769230769230769230769230769230769230769230769230769230769230769230769230769230704, 1.926282051282051282051282051282051282051282051282051282051282051282051282051282051282051282051282051205, 2.427083333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333306, 2.634775641025641025641025641025641025641025641025641025641025641025641025641025641025641025641025641007, 2.698904914529914529914529914529914529914529914529914529914529914529914529914529914529914529914529914508, 2.714533730158730158730158730158730158730158730158730158730158730158730158730158730158730158730158730109, 2.717663022741147741147741147741147741147741147741147741147741147741147741147741147741147741147741147710, 2.718192971187762854429521096187762854429521096187762854429521096187762854429521096187762854429521096111, 2.718270560939831773165106498439831773165106498439831773165106498439831773165106498439831773165106498412, 2.718280550949821783155116488449821783155116488449821783155116488449821783155116488449821783155116488413, 2.718281697605699341810452921564032675143786254897366008477119588230699341810452921564032675143786254814, 2.718281816244973963991058008152025246042340059434076528093622110716127810144904161998179092196186213215, 2.718281827412406577165429424281683133941986200838459690718542977395236247495099753952012804271656530516, 2.718281828376184504720320756136791952827768863584899400935216971033006849042665078481114297150113185917, 2.718281828452951182850768219103587438955774324109692445060780429115797451165786534121902457270792639118, 2.718281828458626866249463899635079218023506850148617966856373330073921421571592751175695464522106289919, 2.718281828459018310609339500715614313950134508177288442290929515638962570631724523100636698972519530520, 2.718281828459043604871636806345512640046247961348824506103212057528606960395470271355448238217140249821, 2.718281828459045142138332382063077720157966161500778726486423470350244438697233720376180739143338088022, 2.718281828459045230312926261789679468108531208421703597798393858134960220485455387400037571463833443223, 2.718281828459045235100785877279604235679873918435805989453989970796489535945192857891066639859364932624, 2.718281828459045235347587036227905356314021259395981485864595660374312152012417656042692751176924586525, 2.718281828459045235359694439856932687662043444678442211535604720640291929457799942934297698206122717626, 2.718281828459045235360260997847924395184101048379345919447206388359880422235054958965998491782940877827, 2.718281828459045235360286339369419096137696811611518015291681767465344791697820650664914770624655660628, 2.718281828459045235360287424909818504044468620603327215235857435940960969813443374332779443821557211529, 2.718281828459045235360287469521421186428930676954216156294277366936922374361782826203798761591135277830, 2.7182818284590452353602874712831654052794404297547160230865921292209235650159073199615851073191760733

Page 59: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

# method_I.py# calculate the constant e# [0] initfrom decimal import *getcontext().prec = 200N = 30

# [1] calculate sequences# [1.1] calculate p[n] and q[n]p = {}q = {}p[-1] = 1p[0] = 2q[-1] = 0q[0] = 1for n in range(1, N+1): p[n] = (n + 1) * p[n-1] + (n + 1) * p[n-2] q[n] = (n + 1) * q[n-1] + (n + 1) * q[n-2]

# [1.2] calculate r[n] = p[n] / q[n]r = {}for n in range(0, N+1): r[n] = Decimal(p[n]) / Decimal(q[n])

# [2] print result# [2.1] print p[n] and q[n]print("n, p[n], q[n]")for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d}, {p[n]}, {q[n]}")

# [2.2] print r[n]print("\nn, p[n] / q[n]")for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d},", str(r[n])[:2 + 100])

Page 60: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_I.py の出力(1/2)n, p[n], q[n]00, 2, 101, 6, 202, 24, 903, 120, 4404, 720, 26505, 5040, 185406, 40320, 1483307, 362880, 13349608, 3628800, 133496109, 39916800, 1468457010, 479001600, 17621484111, 6227020800, 229079293212, 87178291200, 3207110104913, 1307674368000, 48106651573414, 20922789888000, 769706425174515, 355687428096000, 13085009227966416, 6402373705728000, 235530166103395317, 121645100408832000, 4475073155964510618, 2432902008176640000, 89501463119290212119, 51090942171709440000, 1879530725505094454020, 1124000727777607680000, 41349675961112077988121, 25852016738884976640000, 951042547105577793726222, 620448401733239439360000, 22825021130533867049428923, 15511210043330985984000000, 570625528263346676235722424, 403291461126605635584000000, 14836263734847013582128782525, 10888869450418352160768000000, 400579120840869366717477127426, 304888344611713860501504000000, 11216215383544342268089359567327, 8841761993739701954543616000000, 325270246122785925774591427451628, 265252859812191058636308480000000, 9758107383683577773237742823548129, 8222838654177922817725562880000000, 302501328894190910970370027529991030, 263130836933693530167218012160000000, 96800425246141091510518408809597121

Page 61: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_I.py の出力(2/2)n, p[n] / q[n]00, 201, 302, 2.666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666603, 2.727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727204, 2.716981132075471698113207547169811320754716981132075471698113207547169811320754716981132075471698113205, 2.718446601941747572815533980582524271844660194174757281553398058252427184466019417475728155339805825206, 2.718263331760264275601698914582350165172251061821613968853232656913638508730533270410571024067956583207, 2.718283693893449991010966620722718283693893449991010966620722718283693893449991010966620722718283693808, 2.718281657666403737637279291305139251259025544566470481160123778896911595170195983253443359019476973409, 2.718281842777827338492036198540372649658791507003609911628328238416242355070662607076679807444140345910, 2.718281827351874408807598674393151709622460233074239189649185110350608891109234096803458228583595861811, 2.718281828538486166413577881599645166008395908565689602887250395969005897037576506718504228386540176312, 2.718281828453728183693079916372034876438145701780891794539149188161070297527595183624903803657370965213, 2.718281828459378715874282005573131623824038944205367141284528020615104405819044308516924063086323390614, 2.718281828459025557612956186765024269362833063263289806188841321962522515409092266653631479650103358315, 2.718281828459046331628328291213545319983841216038572064265639050671927082274318801876233351002038853116, 2.718281828459045177516363174291408492809313994469112447989646378062571041733597081439844990749094938517, 2.718281828459045238259098180445180735491219128841911176155780842500949490317528386086047459445188603418, 2.718281828459045235221961430137492058882649104113785261369320562250471969338087193642352886031706014419, 2.718281828459045235366586989675953424281542760219088100967057495303327495443394911411108195272747103720, 2.718281828459045235360013100606023362217622820969826735708504657238133667655448688751341174433005772121, 2.718281828459045235360298921869933364916053461500028805401887519915469480179029749298089875764257440522, 2.718281828459045235360287012650603781470285516944552060881652600529825902027536270185856067390015162423, 2.718281828459045235360287489019376964808116234724767566154719927378115574383946095963589517491144189224, 2.718281828459045235360287470697501073141276591733217728605219954270280813714035282804537115176171770725, 2.718281828459045235360287471376089069128937319251423273739645114757185233431298107571442430492670692126, 2.718281828459045235360287471351853783557949436125773075693295942000394229065988494629829557761492474927, 2.718281828459045235360287471352689483060397294164588599763852512687489138684851665484440261576007107328, 2.718281828459045235360287471352661626410315698896628082294833952052568870323531691628248559517741552229, 2.718281828459045235360287471352662525011931234227852615116415195935106198828881934566706530732796752930, 2.7182818284590452353602874713526624969306307487487518484657407820637679143741348090568209953499567613

Page 62: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

# method_J.py# calculate the constant e# [0] initfrom decimal import *getcontext().prec = 200N = 30

# [1] calculate sequences# [1.1] calculate p[n] and q[n]p = {}q = {}p[-1] = 1p[0] = 3q[-1] = 0q[0] = 1for n in range(1, N+1): p[n] = (n + 3) * p[n-1] - n * p[n-2] q[n] = (n + 3) * q[n-1] - n * q[n-2]

# [1.2] calculate r[n] = p[n] / q[n]r = {}for n in range(0, N+1): r[n] = Decimal(p[n]) / Decimal(q[n])

# [2] print result# [2.1] print p[n] and q[n]print("n, p[n], q[n]")for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d}, {p[n]}, {q[n]}")

# [2.2] print r[n]print("\nn, p[n] / q[n]")for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d},", str(r[n])[:2 + 100])

Page 63: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_J.py の出力(1/2)n, p[n], q[n]00, 3, 101, 11, 402, 49, 1803, 261, 9604, 1631, 60005, 11743, 432006, 95901, 3528007, 876809, 32256008, 8877691, 326592009, 98641011, 3628800010, 1193556233, 43908480011, 15624736141, 574801920012, 220048367319, 8095127040013, 3317652307271, 122049607680014, 53319412081141, 1961511552000015, 909984632851473, 33476463820800016, 16436597430879731, 604668627763200017, 313262209859119579, 11524272670310400018, 6282647653285676001, 231125690776780800019, 132266266384961600021, 4865804016353280000020, 2916471173788403280463, 107290978560589824000021, 67217716576837485130671, 2472801601110736896000022, 1616280548597592256096589, 59459638499435446272000023, 40477286782270136500505881, 1489076164159774654464000024, 1054096009954951471367340651, 38778025108327464960000000025, 28502756109181887785772891203, 1048557798929174652518400000026, 799173430907446007531862987961, 29399947516129550834073600000027, 23205628512275469255740021576349, 853687364912798809404211200000028, 696997627815131058717048505203911, 25641109781845135668176486400000029, 21630960863228205270529091540811031, 795758579436573175908925440000000030, 692911779652076842165948565690646693, 254907998279515607349492449280000000

Page 64: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_J.py の出力(2/2)n, p[n] / q[n]00, 301, 2.7502, 2.722222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222203, 2.7187504, 2.718333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333305, 2.718287037037037037037037037037037037037037037037037037037037037037037037037037037037037037037037037006, 2.718282312925170068027210884353741496598639455782312925170068027210884353741496598639455782312925170007, 2.718281870039682539682539682539682539682539682539682539682539682539682539682539682539682539682539682508, 2.718281831765628061924358220654516950813247109543405839702135998432294728591024887321183617479913776209, 2.718281828703703703703703703703703703703703703703703703703703703703703703703703703703703703703703703710, 2.718281828475957263836051714839593627472415351203229991108778987566866354745142623930502718381506260211, 2.718281828460141538845242548946252649956353660057363761067464771168474872178575882279585983289686993312, 2.718281828459112112958266804420650574496728342882189036035189881343727497573651419805265959112112958213, 2.718281828459049086883554003735409631101241078565341603890356724823845005250900942510919835182873731614, 2.718281828459045445377015041918040154371724036627034863366433031336029572361142026045024281355851020715, 2.718281828459045246232126192443652761113078573396033713494030954348414665874983335300795618255935716216, 2.718281828459045235895886286761591131705190400563974830282660604331756452735563334051095168614071600117, 2.718281828459045235385454686480995495685047774745107724938889229022291849617567284606665516779905470918, 2.718281828459045235361417741315427280138392858847820354327132682262566369692343093912606502704612329019, 2.718281828459045235360336078782976710438793387632442422649603637658378723095708005331373847071224137720, 2.718281828459045235360289476542349588388243750550600743053519619863640479818301958431048630615363875421, 2.718281828459045235360287550829926980039047484555483318276821933177907494558905014344258332414708492722, 2.718281828459045235360287474383876177061102075130346331659977601570345315559949748132873462353812910423, 2.718281828459045235360287471464061736669583326853691793976695352793667593445406317826188623566764815324, 2.718281828459045235360287471356612565263175436917110906989950566038685853271591119590902621499401445325, 2.718281828459045235360287471352797801781291133132380224611722940473420229360094722020419094798784994326, 2.718281828459045235360287471352666979988359572645935413830576588430715646921428864764915544500409944627, 2.718281828459045235360287471352662641510532760691027805309773265531340239850758823580421804311943425128, 2.718281828459045235360287471352662502225275538428504017640258771217091564475124945920515346541326783029, 2.718281828459045235360287471352662497891956424847003277579429431393981605685660780837762701188463154130, 2.7182818284590452353602874713526624977611902913466250034256687125023372885109527050964517472704266866

Page 65: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

# method_K.py# calculate the constant e# [0] initfrom decimal import *getcontext().prec = 200N = 30

# [1] calculate sequences# [1.1] calculate p[n] and q[n]def a(n): if n % 2 == 0: return n // 2 + 1 else: return -1

p = {}q = {}p[-1] = 1p[0] = 3q[-1] = 0q[0] = 1for n in range(1, N+1): p[n] = p[n-1] + a(n) * p[n-2] q[n] = q[n-1] + a(n) * q[n-2]

# [1.2] calculate r[n] = p[n] / q[n]r = {}for n in range(0, N+1): r[n] = Decimal(p[n]) / Decimal(q[n])

# [2] print result# [2.1] print p[n] and q[n]print("n, p[n], q[n]")for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d}, {p[n]}, {q[n]}")

# [2.2] print r[n]print("\nn, p[n] / q[n]")for n in range(0, N+1): print(f"{n:0>2d},", str(r[n])[:2 + 100])

Page 66: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_K.py の出力(1/2)n, p[n], q[n]00, 3, 101, 2, 102, 8, 303, 6, 204, 30, 1105, 24, 906, 144, 5307, 120, 4408, 840, 30909, 720, 26510, 5760, 211911, 5040, 185412, 45360, 1668713, 40320, 1483314, 403200, 14832915, 362880, 13349616, 3991680, 146845717, 3628800, 133496118, 43545600, 1601953119, 39916800, 1468457020, 518918400, 19089941121, 479001600, 17621484122, 6706022400, 246700777323, 6227020800, 229079293224, 93405312000, 3436189398125, 87178291200, 3207110104926, 1394852659200, 51313761678327, 1307674368000, 48106651573428, 22230464256000, 817813076747929, 20922789888000, 769706425174530, 376610217984000, 138547156531409

Page 67: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_K.py の出力(2/2)n, p[n] / q[n]00, 301, 202, 2.666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666603, 304, 2.727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727205, 2.666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666606, 2.716981132075471698113207547169811320754716981132075471698113207547169811320754716981132075471698113207, 2.727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727272727208, 2.718446601941747572815533980582524271844660194174757281553398058252427184466019417475728155339805825209, 2.716981132075471698113207547169811320754716981132075471698113207547169811320754716981132075471698113210, 2.718263331760264275601698914582350165172251061821613968853232656913638508730533270410571024067956583211, 2.718446601941747572815533980582524271844660194174757281553398058252427184466019417475728155339805825212, 2.718283693893449991010966620722718283693893449991010966620722718283693893449991010966620722718283693813, 2.718263331760264275601698914582350165172251061821613968853232656913638508730533270410571024067956583214, 2.718281657666403737637279291305139251259025544566470481160123778896911595170195983253443359019476973415, 2.718283693893449991010966620722718283693893449991010966620722718283693893449991010966620722718283693816, 2.718281842777827338492036198540372649658791507003609911628328238416242355070662607076679807444140345917, 2.718281657666403737637279291305139251259025544566470481160123778896911595170195983253443359019476973418, 2.718281827351874408807598674393151709622460233074239189649185110350608891109234096803458228583595861819, 2.718281842777827338492036198540372649658791507003609911628328238416242355070662607076679807444140345920, 2.718281828538486166413577881599645166008395908565689602887250395969005897037576506718504228386540176321, 2.718281827351874408807598674393151709622460233074239189649185110350608891109234096803458228583595861822, 2.718281828453728183693079916372034876438145701780891794539149188161070297527595183624903803657370965223, 2.718281828538486166413577881599645166008395908565689602887250395969005897037576506718504228386540176324, 2.718281828459378715874282005573131623824038944205367141284528020615104405819044308516924063086323390625, 2.718281828453728183693079916372034876438145701780891794539149188161070297527595183624903803657370965226, 2.718281828459025557612956186765024269362833063263289806188841321962522515409092266653631479650103358327, 2.718281828459378715874282005573131623824038944205367141284528020615104405819044308516924063086323390628, 2.718281828459046331628328291213545319983841216038572064265639050671927082274318801876233351002038853129, 2.718281828459025557612956186765024269362833063263289806188841321962522515409092266653631479650103358330, 2.7182818284590451775163631742914084928093139944691124479896463780625710417335970814398449907490949385

Page 68: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

# method L# calculate the number e# [0] initfrom decimal import *getcontext().prec = 200from sympy import primeN = 30

# [1] define sequence a(n)def a(n): q = 1 for i in range(1, n + 1): q *= prime(i) a_n = Decimal(q) ** (1 / Decimal(prime(n))) return a_n

# [2] print a[n] as decimalprint("n, a[n]")for n in range(1, N+1): print(f"{n:0>2d},", str(a(n))[:2 + 100])

Page 69: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

method_L.py の出力(1/1)n, a[n]01, 1.414213562373095048801688724209698078569671875376948073176679737990732478462107038850387534327641572702, 1.817120592832139658891211756327260502428210463141219671481334297931309739459301865647141704126417072103, 1.974350485834819842672836172408453182682267248095354716794077943394247198107021246145323249782430465804, 2.146572758365443928154978695314165786091507989687991858986834691222330205429762392676670009889542319305, 2.022008175685809547186416264509629596587465897805497190473698272879633650716246768866399617100210666106, 2.210178415247024569109880335298080740128927940783957547177267352109633258457101646114792806066334912807, 2.166531242132803939990805118183310843265549947026637686901204863684873081230875732325259907368013443908, 2.331976113436928682507803956950945390044291992187022454853502501693727238390050522265776440593980875709, 2.306628420245583627986694112471475312614017227048864684977583652888072072542588163399875153984216693210, 2.179246384231885080324953576421348593537500744818546311916797093176940414779687346112384065061870439711, 2.315200250254705221545654529841815873188880520482623312751080925044543782594027730675685651548346925612, 2.227665206786540100528985272092969763721465410953675753536572838606901071627585493191891246242272697713, 2.255534818665979409171475025463362844670259435080101634698344418014078498340537808828893859474606072914, 2.370319903151587081594214238280386233210669365116570453680603356386184286872969885503719339013571080415, 2.390479636302430978901135801056394280334828404706188472335318741802921002596710576190893839556445371316, 2.334378052745036146655188276928178964986838301881544454564184840593970817706718611711724130485387387917, 2.294798166409700298095374605720505701803454528973626417282710015059703595852341060616616927712750484618, 2.388825949440926632076941233203803724484458057535825605115583312521149183765157855368800862749643221619, 2.352729979575795044307202515602489622833327292829986789769032678941888575898955156783466247465268061420, 2.380742961671191374332140699213896377716536258019606031012161544640896142775188348246795482810958531021, 2.465565753491353157572603852483368718282638041093397773112972282295148714344158555119879784098205623022, 2.433163922051242383692044960348199006035173947764382096904735810754538525670994703218890625315850897123, 2.458567422995273425140599631099335174657599040120512767310930250618586232968978834223292419304492809824, 2.433589150981329594140966494638715709187422836672898102447672681676042937309444744756450394155591993425, 2.370685804948831018556287804856296187700231041273218001143263695227921225754142436078715132815275316126, 2.398127505732745134392210985895588754426854266537688376844638361395391875811022764942401666070449218327, 2.466256362780011734639857662094103105043328448096639713191442739146002374911692682747033578827365238828, 2.490856956840581077518766754127339642215223737528019363367647692278165371304541506464670073648353020529, 2.557221336065823859974946081917975881438885940425237066579631209752794327764242590691802042231780160330, 2.5793060587299973356943589778972617775756796147465121672065711190571902486500762927583353185370751083

Page 70: ネイピア数の数値計算kyoto-academeia.sakura.ne.jp/blog/wp-content/uploads/...ネイピア数の数値計算 2020 年10 月3 日 1 はじめに ネイピア数e を複数の方法で数値計算しました

出力まとめ

各手法の数列の第 30 項をまとめておく.2.6743187758702945960644354448555678214384083442150198515028446493514215890732841180153535292329385211, 方法 A2.7182818284590452353602874713526623722257021309834818158153785765237928007911999934379359859554179170, 方法 B2.7182818284590452353602874713526616264103156988966280822948339520525688703235316916282485595177415522, 方法 C2.7182818284590452353602874713526616264103156988966280822948339520525688703235316916282485595177415522, 方法 D2.7182818284590452353602874713526624977572470936999595749669676277240766303535475945713821785251664273, 方法 E2.7182818284590452353602874713526624977572470936999595749669676277240766303535475945713498898130771109, 方法 F22.7182818284590452353602874713526624977572470936999595749669676277240766303535475945693797578562749426, 方法 F32.7182818284590452353602874713526604872318877230306598893546157534709607273742881824405352574597393602, 方法 F42.7182818284590452353602874713526624977572470936999595749669676277240766303535475945570558904130374026, 方法 F92.7182818284590452353602874713526624977572470936999595749669676277240766303535475945733200217698792792, 方法 F102.7182818284590452353602874713526624977572470936999595749669676277240766303535475945713821785251664274, 方法 F112.7182818284590452353602874713526624978919564248470032775794294313939816056856607808377627011884631541, 方法 G2.7182818284590452353602874713526020524236410764931801690709682388331664514500220415211126740937041009, 方法 H22.7182818284590452353602874713519121446875677657603550844317750014966275808602992164724460446753523299, 方法 H32.7182818284590452353602874713448999676979701812627886503940732449613144699483623061417360407511212144, 方法 H42.7182818284590452353602874712831654052794404297547160230865921292209235650159073199615851073191760733, 方法 H52.7182818284590452353602874713526624969306307487487518484657407820637679143741348090568209953499567613, 方法 I2.7182818284590452353602874713526624977611902913466250034256687125023372885109527050964517472704266866, 方法 J2.7182818284590451775163631742914084928093139944691124479896463780625710417335970814398449907490949385, 方法 K2.5793060587299973356943589778972617775756796147465121672065711190571902486500762927583353185370751083, 方法 L