MCP๋กœ ์—ฐ๊ฒฐ โ†’

๊ณ„์‚ฐ ์ž…๋ ฅ

๊ณต์‹

๊ด‘๊ณ 

๊ฒฐ๊ณผ

์ฒซ x์˜ ์ด์ค‘ ๊ณ„์Šน
1
x!! โ€” 12 rows generated
x x!!
1 1
2 2
3 3
4 8
5 15
6 48
7 105
8 384
9 945
10 3,840
11 10,395
12 46,080

์ด์ค‘ ๊ณ„์Šน์ด๋ž€?

์–ด๋–ค ์ˆ˜์˜ ์ด์ค‘ ๊ณ„์Šน์€ x!! ๋กœ ํ‘œ๊ธฐํ•˜๋ฉฐ, 1 ๋˜๋Š” 2๊นŒ์ง€ ํ•˜๋‚˜์”ฉ ๊ฑด๋„ˆ๋›ฐ๋ฉฐ ๊ณฑํ•œ ๊ฐ’์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ํ™€์ˆ˜์˜ ๊ฒฝ์šฐ ํ™€์ˆ˜๋“ค์„ ๊ณฑํ•˜๊ณ (์˜ˆ: \(5!! = 5\cdot3\cdot1 = 15\)), ์ง์ˆ˜์˜ ๊ฒฝ์šฐ ์ง์ˆ˜๋“ค์„ ๊ณฑํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค(\(6!! = 6\cdot4\cdot2 = 48\)). ๊ด€๋ก€์ƒ \(0!! = 1\), \((-1)!! = 1\)๋กœ ์ •์˜ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์ด ๊ณ„์‚ฐ๊ธฐ๋Š” ๊ฐ๋งˆ ํ•จ์ˆ˜๋ฅผ ์ด์šฉํ•ด ์ •์˜๋ฅผ ๋ชจ๋“  ์‹ค์ˆ˜ x๋กœ ํ™•์žฅํ•˜๋ฏ€๋กœ, \(0.5!!\) ๊ฐ™์€ ๋น„์ •์ˆ˜ ์ง€์ ์˜ ๊ฐ’๋„ ๊ตฌํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

์ด์ค‘ ๊ณ„์Šน์˜ ๋‘ ๊ณฑ์…ˆ ์‚ฌ์Šฌ. ํ•˜๋‚˜๋Š” ํ™€์ˆ˜๋ฅผ, ๋‹ค๋ฅธ ํ•˜๋‚˜๋Š” ์ง์ˆ˜๋ฅผ ๊ฑด๋„ˆ๋œ€
์ด์ค‘ ๊ณ„์Šน์€ 1 ๋˜๋Š” 2๊นŒ์ง€ ํ•˜๋‚˜ ๊ฑธ๋Ÿฌ ์ •์ˆ˜๋ฅผ ๊ณฑํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

๊ณ„์‚ฐ๊ธฐ ์‚ฌ์šฉ๋ฒ•

์„ธ ๊ฐ€์ง€ ๊ฐ’์„ ์ž…๋ ฅํ•˜์„ธ์š”. x์˜ ์ดˆ๊ธฐ๊ฐ’(์ˆ˜์—ด์˜ ์ฒซ ๋ฒˆ์งธ ์ง€์ ), ์ฆ๋ถ„(๊ฐ ํ–‰๋งˆ๋‹ค x์— ๋”ํ•ด์ง€๋Š” ๊ฐ’), ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  ๋ฐ˜๋ณต ํšŸ์ˆ˜(์ƒ์„ฑํ•  ํ–‰์˜ ๊ฐœ์ˆ˜)์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ๊ทธ๋Ÿฌ๋ฉด i = 0, 1, โ€ฆ, count-1์— ๋Œ€ํ•ด $$x_i = \text{์‹œ์ž‘๊ฐ’} + i \cdot \text{์ฆ๋ถ„}$$ ์ˆ˜์—ด์„ ๋งŒ๋“ค๊ณ , ๊ฐ x์™€ ๊ทธ์— ๋Œ€์‘ํ•˜๋Š” ์ด์ค‘ ๊ณ„์Šน์„ ๋‚˜๋ž€ํžˆ ํ‘œ์‹œํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์‹œ์ž‘๊ฐ’ = 1, ์ฆ๋ถ„ = 1๋กœ ์„ค์ •ํ•˜๋ฉด \(1!!\), \(2!!\), \(3!!\)โ€ฆ ์˜ ๊ณ ์ „์ ์ธ ํ‘œ๋ฅผ ์–ป์„ ์ˆ˜ ์žˆ๊ณ , ์†Œ์ˆ˜ ๋‹จ์œ„ ์ฆ๋ถ„์„ ์“ฐ๋ฉด ๋งค๋„๋Ÿฌ์šด ํ•ด์„์  ๊ณก์„ ์„ ์‚ดํŽด๋ณผ ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

๊ณต์‹ ์„ค๋ช…

์ •์ˆ˜์˜ ๊ฒฝ์šฐ ๋ฐ˜์˜ฌ๋ฆผ ์˜ค์ฐจ๋ฅผ ํ”ผํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ์ •ํ™•ํ•œ ๊ณฑ์…ˆ ๋ฐ˜๋ณต์œผ๋กœ ๊ณ„์‚ฐํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์ผ๋ฐ˜์ ์ธ ์‹ค์ˆ˜ x์— ๋Œ€ํ•ด์„œ๋Š” ํ•ด์„์  ์—ฐ์†(analytic continuation) ๊ณต์‹ $$x!! = \left(\frac{2}{\pi}\right)^{\frac{1-\cos(\pi x)}{4}} 2^{\frac{x}{2}}\,\Gamma\!\left(\frac{x}{2}+1\right)$$ ์„ ์ ์šฉํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์—ฌ๊ธฐ์„œ \(\Gamma\)๋Š” ๊ฐ๋งˆ ํ•จ์ˆ˜๋กœ, ๋ž€์ดˆ์Šค(Lanczos) ๊ทผ์‚ฌ๋กœ ๊ณ„์‚ฐ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค. x๊ฐ€ ์ง์ˆ˜ ์ •์ˆ˜์ด๋ฉด \(\cos\pi x = 1\) ์ด ๋˜์–ด \((2/\pi)\) ์ธ์ž๊ฐ€ ์‚ฌ๋ผ์ง€๊ณ , x๊ฐ€ ํ™€์ˆ˜์ด๋ฉด \(\cos\pi x = -1\) ์ด ๋˜์–ด \((2/\pi)^{\frac12}\) ๋ณด์ •์ด ๋‚˜ํƒ€๋‚ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๋‘ ๊ฒฝ์šฐ ๋ชจ๋‘ ์ •์ˆ˜ ๊ทœ์น™๊ณผ ์ •ํ™•ํžˆ ์ผ์น˜ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

์ •์ˆ˜ ๋ฐ์ดํ„ฐ ์ ์„ ์ง€๋‚˜๋Š” ์ด์ค‘ ๊ณ„์Šน ํ•จ์ˆ˜์˜ ๋งค๋„๋Ÿฌ์šด ๊ณก์„ 
๊ฐ๋งˆ ํ•จ์ˆ˜ ๊ธฐ๋ฐ˜ ๊ณต์‹์€ x!!๋ฅผ ์ •์ˆ˜ ๊ฐ’์„ ์ง€๋‚˜๋Š” ๋งค๋„๋Ÿฌ์šด ๊ณก์„ ์œผ๋กœ ํ™•์žฅํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

๊ณ„์‚ฐ ์˜ˆ์‹œ

์‹œ์ž‘๊ฐ’ = 1, ์ฆ๋ถ„ = 1, ํšŸ์ˆ˜ = 8๋กœ ์„ค์ •ํ•˜๋ฉด ๊ฐ ํ–‰์€ (1,1), (2,2), (3,3), (4,8), (5,15), (6,48), (7,105), (8,384) ๊ฐ€ ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค. x = 5๋ฅผ ๊ณต์‹์œผ๋กœ ํ™•์ธํ•ด ๋ณด๋ฉด: \(\cos 5\pi = -1\) ์ด๋ฏ€๋กœ ์ง€์ˆ˜๋Š” 0.5, \((2/\pi)^{0.5} = 0.7979\), \(2^{2.5} = 5.6569\), \(\Gamma(3.5) = 3.32335\) ์ด๊ณ , \(0.7979\cdot5.6569\cdot3.32335 \approx 15\) ์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

์ž์ฃผ ๋ฌป๋Š” ์งˆ๋ฌธ

x๊ฐ€ ๋ฐ˜๋“œ์‹œ ์ •์ˆ˜์—ฌ์•ผ ํ•˜๋‚˜์š”? ์•„๋‹™๋‹ˆ๋‹ค. ๊ฐ๋งˆ ํ•จ์ˆ˜ ์—ฐ์†์„ ํ†ตํ•ด ์–ด๋–ค ์‹ค์ˆ˜ x๋“  ๊ณ„์‚ฐํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

๊ฐ’์ด ๋น„์–ด ์žˆ๊ฑฐ๋‚˜ ๋ฌดํ•œ๋Œ€๋กœ ๋‚˜์˜ค๋Š” ์ด์œ ๋Š”? ์Œ์˜ ์ง์ˆ˜ ์ •์ˆ˜(-2, -4, โ€ฆ)๋Š” ๊ฐ๋งˆ ํ•จ์ˆ˜์˜ ๊ทน์ ์— ํ•ด๋‹นํ•ด ์ •์˜๋˜์ง€ ์•Š์œผ๋ฉฐ, ๊ณ„์‚ฐ๊ธฐ๋Š” ์ด๋ฅผ NaN/๋ฌดํ•œ๋Œ€๋กœ ํ‘œ์‹œํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

๊ฐ’์ด ์–ผ๋งˆ๋‚˜ ์ปค์งˆ ์ˆ˜ ์žˆ๋‚˜์š”? ์ด์ค‘ ๊ณ„์Šน์€ ๊ณ„์Šน์ฒ˜๋Ÿผ ๋งค์šฐ ๋น ๋ฅด๊ฒŒ ์ปค์ ธ x๊ฐ€ ํฌ๋ฉด ๋ฐฐ์ •๋ฐ€๋„(double) ๋ฒ”์œ„๋ฅผ ๋„˜์–ด์„ค ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ์•„์ฃผ ํฐ ๊ฐ’์„ ๋‹ค๋ฃฐ ๋•Œ๋Š” ๋ฐ˜๋ณต ํšŸ์ˆ˜๋ฅผ ์ ๋‹นํžˆ ์œ ์ง€ํ•˜์„ธ์š”.

์ตœ์ข… ์—…๋ฐ์ดํŠธ: