π 的重要性是人所共知的,因为它可以出现在数学的任何地方,甚至于统计学!π 的定义是圆的周长与直径之比。数学家们执着于探求 π 的值,因而各种对于 π 的级数展开呗发明出来,一部分的证明还相当的简单。例如,对于 4π=tan−1x∣01=∫011+x21dx,我们就可以写
π=14−34+54−74+94−114⋯
然而这个级数收敛的十分之慢。例如,想要找到 π 的五位小数的正确值,我们需要 130658 项才可以。并且浮点数的进度还是非常之底,因此我们当然可以采用 6π=sin−1x∣00.5 的展开:
π=26+486+128018+1433630+⋯
这个级数收敛的就非常快了,对于 π 的五位小数我们只需 7 项就能得到。然而在现实世界中我们无法得到无穷项的展开式,因此我们只加到限定值之处,直到某一项小于限定值。因此你的任务是,给定限定值,求需要多少项。
提示(翻译人加的):
sin−1x=∫0x(1+∑n=1∞(2n)!!(2n−1)!!t2n)dt=x+∑n=1∞(2n+1)(2n)!!(2n−1)!!x2n+1(∣x∣<1)
输入文件小于等于 1000 行,每行有一个整数 n,当 n 是负值时输入结束。
对于每行输入,你应该给出一个输出,指出后一个级数的前 x 项的大小大于等于 10−n。
### 题目描述
$\pi$ 的重要性是人所共知的,因为它可以出现在数学的任何地方,甚至于统计学!$\pi$ 的定义是圆的周长与直径之比。数学家们执着于探求 $\pi$ 的值,因而各种对于 $\pi$ 的级数展开呗发明出来,一部分的证明还相当的简单。例如,对于 $\frac{\pi}{4}=\tan^{-1}x|_0^1=\int_0^1\frac{1}{1+x^2}\mathrm dx$,我们就可以写
$$\pi=\frac{4}{1}-\frac{4}{3}+\frac{4}{5}-\frac{4}{7}+\frac{4}{9}-\frac{4}{11}\cdots$$
然而这个级数收敛的十分之慢。例如,想要找到 $\pi$ 的五位小数的正确值,我们需要 $130658$ 项才可以。并且浮点数的进度还是非常之底,因此我们当然可以采用 $\frac\pi 6=\sin^{-1}x|_0^{0.5}$ 的展开:
$$\pi=\frac{6}{2}+\frac{6}{48}+\frac{18}{1280}+\frac{30}{14336}+\cdots$$
这个级数收敛的就非常快了,对于 $\pi$ 的五位小数我们只需 $7$ 项就能得到。然而在现实世界中我们无法得到无穷项的展开式,因此我们只加到限定值之处,直到某一项小于限定值。因此你的任务是,给定限定值,求需要多少项。
提示(翻译人加的):
$$\sin^{-1} x=\int_0^x\left(1+\sum_{n=1}^{\infty}\frac{(2n-1)!!}{(2n)!!}t^{2n}\right)\mathrm dt=x+\sum_{n=1}^{\infty}\frac{(2n-1)!!}{(2n+1)(2n)!!}x^{2n+1}(|x|<1)$$
### 输入格式
输入文件小于等于 $1000$ 行,每行有一个整数 $n$,当 $n$ 是负值时输入结束。
### 输出格式
对于每行输入,你应该给出一个输出,指出后一个级数的前 $x$ 项的大小大于等于 $10^{-n}$。