atan_approx: THEORY %----------------------------------------------------------------------------- % atan_approx by David Lester % ----------- % Defines upper and lower bounds on atan and pi: % - atan_lb(a,n) <= atan(a) <= atan_ub(a,n) % - pi_lb(a,n) <= pi <= pi_ub(n) % % Additions 2012 by Anthony Narkawicz % %----------------------------------------------------------------------------- BEGIN
IMPORTING atan,sincos_def
m,n : VAR nat
x : VAR real
px,py : VAR posreal
atan_pos_le1_ub(n,x): real = atan_series_n(x,2*n)
atan_pos_le1_lb(n,x): real = atan_series_n(x,2*n+1)
atan_pos_le1_ub_lt : LEMMA
0 < x AND x <= 1 IMPLIES
atan_pos_le1_ub(n+1,x) < atan_pos_le1_ub(n,x)
atan_pos_le1_lb_lt : LEMMA
0 < x AND x <= 1 IMPLIES
atan_pos_le1_lb(n,x) < atan_pos_le1_lb(n+1,x)
atan_pos_le1_bounds: LEMMA 0 < x AND x <= 1 IMPLIES
(atan_pos_le1_lb(n,x) < atan(x) AND atan(x) < atan_pos_le1_ub(n,x))
atan_pos_le1_lb_inc: LEMMA px <= 1 AND n < m =>
atan_pos_le1_lb(n,px) < atan_pos_le1_lb(m,px)
atan_pos_le1_ub_dec: LEMMA px <= 1 AND n < m =>
atan_pos_le1_ub(m,px) < atan_pos_le1_ub(n,px)
pi_lbn(n): real = 4*(4*atan_pos_le1_lb(n,1/5) - atan_pos_le1_ub(n,1/239))
pi_ubn(n): real = 4*(4*atan_pos_le1_ub(n,1/5) - atan_pos_le1_lb(n,1/239))
pi_lb_diff_bounds: LEMMA n>=5 IMPLIES LET xdiff = pi_lbn(n+1)-pi_lbn(n) IN
14*(1/5)^(5*n+5) < xdiff AND xdiff < (116/25)*(1/5)^(4*n+3)
pi_lb_quot_bounds: LEMMA LET xquot = pi_lbn(n)/pi_lbn(n+1) IN
1-14.5*(1/5)^(4*n+3) <= xquot AND xquot <= 1
pi_ub_diff_bounds: LEMMA n>=5 IMPLIES LET xdiff = pi_ubn(n)-pi_ubn(n+1) IN
32*(1/5)^(5*n+3) < xdiff AND xdiff < (7/5)*(1/5)^(4*n+3)
pi_ub_quot_bounds: LEMMA LET xquot = pi_ubn(n+1)/pi_ubn(n) IN
1-(9/5)*(1/5)^(4*n+3) <= xquot AND xquot <= 1
END atan_approx
¤ Die Informationen auf dieser Webseite wurden
nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit,
noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.0.0Bemerkung:
(vorverarbeitet)
¤
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Bemerkung:
Die farbliche Syntaxdarstellung ist noch experimentell.