如何求级数的和?

2025-02-18 20:48:33109 次浏览

最佳答案

利用“欧拉公式:1+1/2+1/3+……+1/n=ln(n)+C,C为欧拉常数数值是0.5772……

则1+1/2+1/3+1/4+...+1/2007+1/2008=ln(2008)+C=8.1821(约)

就不出具体数字的,如果n=100 那还可以求的 。然而这个n趋近于无穷 ,所以算不出的。

它是实数,所以它不是有理数就是无理数,而上两层的人说“谈不上到底是无理数还是有理数”的说法显然是错误的。而根据种种依据可判断它是无理数。

具体证明过程如下:

首先我们可以知道实数包括有理数和无理数,而有理数又包括有限小数和无限循环小数,有理数都可以划成两个有限互质整数相除的形式(整数除外)。而1+1/2+1/3+1/4+1/5+...+1/n (n为无限大)通分以后的分子和分母都是无穷大,不是有限整数,且不能约分,所以它不属于有理数,因此它是无理数。

而1+1/2+1/3+1/4+1/5+...+1/n (n为无限大)不存在循环节,不可能根据等比数列知识划成两个互质整数相除的形式。所以它终究是无理数。

这是有名的调和级数,是高数中的东西。这题目用n!

当n->∞,1+1/2+1/3+1/4+1/5+...+1/n->∞,是个发散级数

当n很大时,有个近似公式:1+1/2+1/3+1/4+1/5+...+1/n=γ+ln(n)

γ是欧拉常数,γ=0.57721566490153286060651209...

ln(n)是n的自然对数(即以e为底的对数,e=2.71828...)

由于ln(1+1/n)ln(1+1)+ln(1+1/2)+ln(1+1/3)+…+ln(1+1/n)

=ln2+ln(3/2)+ln(4/3)+…+ln[(n+1)/n]

=ln[2*3/2*4/3*…*(n+1)/n]=ln(n+1)

由于

lim Sn(n→∞)≥lim ln(n+1)(n→∞)=+∞

所以Sn的极限不存在,调和级数发散。

但极限S=lim[1+1/2+1/3+…+1/n-ln(n)](n→∞)却存在,因为

Sn=1+1/2+1/3+…+1/n-ln(n)>ln(1+1)+ln(1+1/2)+ln(1+1/3)+…+ln(1+1/n)-ln(n)

=ln(n+1)-ln(n)=ln(1+1/n)

由于

lim Sn(n→∞)≥lim ln(1+1/n)(n→∞)=0

因此Sn有下界

Sn-S(n+1)=1+1/2+1/3+…+1/n-ln(n)-[1+1/2+1/3+…+1/(n+1)-ln(n+1)]

=ln(n+1)-ln(n)-1/(n+1)=ln(1+1/n)-1/(n+1)>ln(1+1/n)-1/n>0

所以Sn单调递减。由单调有界数列极限定理,可知Sn必有极限,因此

S=lim[1+1/2+1/3+…+1/n-ln(n)](n→∞)存在。

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