Давайте попробуем получить число, наиболее близкое к пи, составив арифметическое выражение из нескольких начальных цифр его десятичной записи.
При этом будем следовать правилам:
- Цифры в выражении должны идти в том же порядке, в каком они идут в записи числа пи
- Допускается использовать только сложение, вычитание, умножение, деление и возведение в степень.
3 (погрешность 0,14159...)
3х1 (погрешность 0,14159...)
3+1/4 (погрешность 0,10840...)
3+1/4х1 (погрешность 0,10840...)
3+1/4-1/5 (погрешность 0,09159...)
Сможете продолжить? Вот вам побольше цифр, берите из них первые 6, 7, 8 и т.д. и получайте свои формулы!
п = 3,141592653589793238462643383279502884197169399375105820974944592307816406286...
Порядок выполнения действий
- Возведение в степень. При наличии нескольких возведений в степень, они выполняются справа налево.
- Умножение и деление. При наличии нескольких таких дейстий, они выполняются слева направо.
- Сложение и вычитание. При наличии нескольких таких дейстий, они выполняются слева направо.
$\frac{1}{\pi-3}$)
Для повышения разнообразия формул запрещено и "склеивание" нескольких цифр в одно число. Ведь с помощью этого приёма можно было бы легко строить выражения вида:
3+(число, составленное из n первых цифр мантиссы числа пи)/(выражение, как можно более близкое к 10n)
Впрочем, потом можно будет проверить мою правоту, сравнив выражения, построенные с этими органичениями, с теми, которые можно получить без них.
Насчёт унарного вычитания не уверен. В сочетании с возведением в степень это слишком простой способ получать небольшие величины. Однако, пусть пока будет. Разрешим и унарное вычитание для начальной тройки. А в остальных местах унарное вычитание и не нужно.
Интересно также отследить, для каких количеств взятых цифр погрешность наилучшей формулы будет увеличиваться.
Если надоест работать с числом пи, можно провернуть аналогичный трюк с числами:
е = 2,718281828459045235360287471352662497757247093699959574966967627724076630353...
ф = 1,618033988749894848204586834365638117720309179805762862135448622705260462818...
$\sqrt{2}$=1,414213562373095048801688724209698078569671875376948073176679737990732478462...
В этот пост я пригласил своих друзей с математических форумов, на которых я давно бываю: DxDy, E-Science, Назва, Смекалка и Эрудит. В комментариях работает математический TeX-код. Достаточно обрамить набираемую формулу знаками доллара.
Промежуточные результаты:
3+1/4+1/5/9*2*6+5+3+5/8-9=3.141(6)
ОтветитьУдалитьХороший результат! Без возведения в степень его не улучшить.
УдалитьМожно сэкономить одну цифру:
Удалить-3-1/4*1/5*9*2+6+5/3-5/8.
Класс! Я с -3 начинал строить, да отвлёкся
УдалитьЕще один способ получить то же самое 12-ю цифрами, но без унарного минуса:
Удалить$3/1/4/1/5/9+2/6*5*3*5/8$
Этот комментарий был удален автором.
Удалить3+1/4-1/5 не самое оптимальное среди 5-циферных без степени.
ОтветитьУдалить3+1-4/1/5=3.2 (погрешность 0,05840...)
14 цифр:
ОтветитьУдалить3/1-4+1+5/9/2/6+5-3*5*8/9/7=3.14(153439)
Погрешность 0.000058262...
Если не гнаться за оптимальностью по числу цифр, то любую точность можно получить, придумав формулу приближения (не заботясь о соответствии порядка цифр), найдя нужные подпоследовательности чисел в числе пи (учитывая коммутативность некоторых операций) и собрав из оставшихся неиспользованными чисел формулу, дающую ноль, что не сложно.
Свёл результаты разных приближений в одну таблицу
ОтветитьУдалить3+1+4/1-5+9/2/6/5-3/5/8/9-7/9/3/2/3/8/4/6/2/6*4 = 3,1415916…
ОтветитьУдалитьПогрешность: - 0,0000010...
О, рад приветствовать нового участника конкурса! Удастся ли уменьшить количество цифр, сохраняя точность?
УдалитьЕсли не ограничиваться количеством цифр, можно улучшить решение задачи, например, продленим предроженного мною ряда.
ОтветитьУдалить3+1+4/1-5+9/2/6/5-3/5/8/9-7/9/3/2/3/8/4/6/2/6*4-3/3/8/3/2/7/9/5+0+2*8/8*4*1/9/7/1/6/9/3*9/9*3/7/5 = 3,14159269…
Погрешность: + 0,000000045
Согласен, перспективное направление за сокращением ряда.
Формула со скобками и использованием 25 цифр:
ОтветитьУдалить3-1*4*(1-5)/((9+2)*(6+5)-3-5+8/9/7/9/3/2/(3+8+4/6/2/(6+4/3))) = 3,14159265358 56…
Погрешность: -4,193909Е-12