Skip to main content

تقريب ستيرلينغ – تقدير n!

إجابة سريعة

n!

  • ≈ √(2πn)(n/e)ⁿ: عند n=10 يعطي 3,598,696 مقابل الحقيقي 3,628,800 — أقل 0.83% فقط مع الخطأ النسبي 1/(12n).

الأرقام تقديرات وفق معادلة الحاسبة القياسية — اضبط المدخلات في الأداة أدناه للحصول على رقمك بدقة.

كيف يعمل تقريب ستيرلينغ

n! ≈ √(2πn)·(n/e)ⁿ·(1 + 1/(12n))

يقدّر تقريب ستيرلينغ المضروب دون ضرب شيء: n! ≈ √(2πn)(n/e)ⁿ. عند n = 10: √(62.83) ≈ 7.927 و(10/e)¹⁰ ≈ 4.5400×10⁵ والجداء ≈ 3,598,696 — ضمن 0.83% من الدقيق 3,628,800 مطابقاً حد الخطأ الرئيسي 1/(12n) = 1/120 = 0.83%. والتقريب مقاربي: الخطأ النسبي يتقلص مع نمو n (0.083% عند 100 حيث للقيمة الحقيقية 158 رقماً) بينما تتسع الفجوة المطلقة — فالتقديرات أدنى دائماً دون التصحيح. وتطبع الحاسبة العاملين والتقدير والقيمة الدقيقة عند إمكانها والخطأ النسبي والتصحيح الأول (1 + 1/(12n)) الذي يدفع n = 10 إلى ضمن 0.007%. واستخداماته: لوغاريتمات غاما في الإحصاء وحسابات الإنتروبيا وتقديرات التوافقيات السريعة (52! ≈ 8.06×10⁶⁷).

  1. 1

    أدخل n

    أي عدد صحيح موجب — والكبير مرحب به

  2. 2

    قيّم العاملين

    يُعرض √(2πn) و(n/e)ⁿ منفصلين

  3. 3

    اضرب للتقدير

    3,598,696 عند n = 10

  4. 4

    قس الخطأ

    يقارَن الفجوة النسبية بتنبؤ 1/(12n)

حالات الاستخدام

الميكانيكا الإحصائية

ln n! ≈ n ln n − n يقود اشتقاقات الإنتروبيا

حدود الاحتمال

تقدير المعاملات الثنائية في أنظمة n الكبيرة

فحص معقولية

تقدير 52! ≈ 8.06×10⁶⁷ دون حساب ثقيل

نصائح

  • 1

    الخطأ النسبي ≈ 1/(12n): 0.83% عند 10 و0.083% عند 100

  • 2

    التقديرات تحت الحقيقة حتى يُطبَّق التصحيح

  • 3

    الصورة اللوغاريتمية: ln n! ≈ n ln n − n + ½ln(2πn)

الأخطاء الشائعة

  • إسقاط المعامل √(2πn) والاكتفاء بـ (n/e)ⁿ

  • توقع تقلص الخطأ المطلق — النسبي فقط يتقلص

  • تطبيقه على n صغيرة وتجاهل خطأ يفوق 8% عند n = 1

  • الخلط بين e ≈ 2.71828 والعدد 10 في الأساس

الأسئلة الشائعة

ما جودة ستيرلينغ عند n = 10؟

التقدير 3,598,696 مقابل الحقيقي 3,628,800 — أقل 0.83% كما يتنبأ 1/(12n).

ما قيمة ستيرلينغ للعدد 52؟

≈ 8.06×10⁶⁷ مطابقة للحدود الأولى للقيمة الحقيقية.

هل يتلاشى الخطأ يوماً؟

الخطأ النسبي يميل للصفر مع n → ∞ لكن الفرق المطلق يواصل النمو.

ما التصحيح الأول؟

الضرب في (1 + 1/(12n)): فعند n = 10 يقلص الخطأ إلى نحو 0.007%.

لماذا نأخذ اللوغاريتم؟

لأن ln n! ≈ n ln n − n يتجنب الفيض للأعداد الضخمة — صورة العمل الإحصائية.