如何證明級數1 1 n是發散的,如何證明級數 1 1 2 1 3 1 4 1 n 是發散的?

2021-05-04 08:54:07 字數 5495 閱讀 4230

1樓:

方法1:

sn=1+1/2+1/3+1/4+1/5+1/6+1/7+1/8+1/9+……

>1+1/2+(1/4+1/4)+(1/8+1/8+1/8+1/8)+……

=1+1/2+1/2+1/2+……

方法2:

s=1+1/2+1/3+.

>ln(1+1)+ln(1+1/2)+ln(1+1/3)+...+ln(1+1/n)

=ln2+ln3/2+ln4/3+...+ln((n+1)/n)=ln(2*3/2*4/4*...(n+1)/n)=ln(1+n)n-->+∞

2樓:大學考試助攻

利用不等式x>ln(1+x)

由於 s=1+1/2+1/3+.

>ln(1+1)+ln(1+1/2)+ln(1+1/3)+...+ln(1+1/n)

=ln2+ln3/2+ln4/3+...+ln((n+1)/n)=ln(2*3/2*4/4*...(n+1)/n)=ln(1+n)n-->+∞

祝學習進步,拿獎學金,天天開心!

數列求和 1+1/2+1/3+1/4+1/5+……1/n=? 急~

3樓:你愛我媽呀

利用「尤拉公式:1+1/2+1/3+……+1/n=ln(n)+c,c為尤拉常數數值是0.5772……

則1+1/2+1/3+1/4+...+1/2007+1/2008=ln(2008)+c=8.1821(約)

就不出具體數字的,如果n=100 那還可以求的 。然而這個n趨近於無窮 ,所以算不出的。

它是實數,所以它不是有理數就是無理數,而上兩層的人說「談不上到底是無理數還是有理數」的說法顯然是錯誤的。而根據種種依據可判斷它是無理數。

具體證明過程如下:

首先我們可以知道實數包括有理數和無理數,而有理數又包括有限小數和無限迴圈小數,有理數都可以劃成兩個有限互質整數相除的形式(整數除外)。而1+1/2+1/3+1/4+1/5+...+1/n (n為無限大)通分以後的分子和分母都是無窮大,不是有限整數,且不能約分,所以它不屬於有理數,因此它是無理數。

而1+1/2+1/3+1/4+1/5+...+1/n (n為無限大)不存在迴圈節,不可能根據等比數列知識劃成兩個互質整數相除的形式。所以它終究是無理數。

這是有名的調和級數,是高數中的東西。這題目用n!

當n->∞,1+1/2+1/3+1/4+1/5+...+1/n->∞,是個發散級數

當n很大時,有個近似公式:1+1/2+1/3+1/4+1/5+...+1/n=γ+ln(n)

γ是尤拉常數,γ=0.57721566490153286060651209...

ln(n)是n的自然對數(即以e為底的對數,e=2.71828...)

由於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)

由於lim sn(n→∞)≥lim ln(n+1)(n→∞)=+∞

所以sn的極限不存在,調和級數發散。

但極限s=lim[1+1/2+1/3+…+1/n-ln(n)](n→∞)卻存在,因為

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)

由於lim sn(n→∞)≥lim ln(1+1/n)(n→∞)=0

因此sn有下界

而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單調遞減。由單調有界數列極限定理,可知sn必有極限,因此

s=lim[1+1/2+1/3+…+1/n-ln(n)](n→∞)存在。

4樓:凌吟佳

當n很大時,有:1+1/2+1/3+1/4+1/5+1/6+...1/n = 0.57721566490153286060651209 + ln(n)//c++裡面

用log(n),pascal裡面用ln(n)

0.57721566490153286060651209叫做尤拉常數

to gxq:

假設;s(n)=1+1/2+1/3+1/4+..1/n

當 n很大時 sqrt(n+1)

= sqrt(n*(1+1/n))

= sqrt(n)*sqrt(1+1/2n)

≈ sqrt(n)*(1+ 1/(2n))

= sqrt(n)+ 1/(2*sqrt(n))

設 s(n)=sqrt(n),

因為:1/(n+1)<1/(2*sqrt(n))

所以:s(n+1)=s(n)+1/(n+1)< s(n)+1/(2*sqrt(n))

即求得s(n)的上限

1+1/2+1/3+…+1/n是沒有好的計算公式的,所有計算公式都是計算近似值的,且精確度不高。

自然數的倒陣列成的數列,稱為調和數列.人們已經研究它幾百年了.但是迄今為止沒有能得到它的求和公式只是得到它的近似公式(當n很大時):

1+1/2+1/3+......+1/n≈lnn+c(c=0.57722......一個無理數,稱作尤拉初始,專為調和級數所用)

人們傾向於認為它沒有一個簡潔的求和公式.

但是,不是因為它是發散的,才沒有求和公式.相反的,例如等差數列是發散的,公比的絕對值大於1的等比數列也是發散的,它們都有求和公式.

5樓:匿名使用者

令 s(n) = 1+1/2+1/3+1/4+1/5+1/6+...1/n,

則 s(∞) = 1 + (1/2+1/3) + (1/4+1/5+1/6+1/7) + ...

< 1 + (1/2+1/2) + (1/4+1/4+1/4+1/4) + ...

且 s(∞) = 1 + 1/2 +(1/3+1/4) + (1/5+1/6+1/7+1/8) + ...

> 1 + 1/2 +(1/4+1/4) + (1/8+1/8+1/8+1/8) + ...

可推證:1 + k/2 < s(n) < 1 + k,其中 k = log(ln)/log(2),n>2

從上式,可看出s(n)不收斂。

我不知道樓主是如何得到 sqrt(n) 上限的,

但可以肯定上式在更接近s(n)上限(當n>40時)。

看到這個問題,首先想到是叫「尤拉常數」的東西,但在網上遍尋不到,

而後決定用不等式,但如果對整體處理,誤差非常大,

所以,我決定分段處理,不想居然成功了!

6樓:匿名使用者

簡單,就是尤拉常數0.57721566490153286060651209+log(n)

sn=1+1/2+1/3+1/4+......+1/n這個怎麼求和的?

7樓:假面

求不了,調和級數s=1+1/2+1/3+……是發散的,證明如下:

由於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)

由於lim sn(n→∞)≥lim ln(n+1)(n→∞)=+∞

所以sn的極限不存在,調和級數發散。

但極限s=lim[1+1/2+1/3+…+1/n-ln(n)](n→∞)卻存在,因為

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)

由於lim sn(n→∞)≥lim ln(1+1/n)(n→∞)=0

因此sn有下界

而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單調遞減。由單調有界數列極限定理,可知sn必有極限,因此

s=lim[1+1/2+1/3+…+1/n-ln(n)](n→∞)存在。

於是設這個數為γ,這個數就叫作尤拉常數,他的近似值約為0.57721566490153286060651209,目前還不知道它是有理數還是無理數。在微積分學中,尤拉常數γ有許多應用,如求某些數列的極限,某些收斂數項級數的和等。

例如求lim[1/(n+1)+1/(n+2)+…+1/(n+n)](n→∞),可以這樣做:

lim[1/(n+1)+1/(n+2)+…+1/(n+n)](n→∞)=lim[1+1/2+1/3+…+1/(n+n)-ln(n+n)](n→∞)-lim[1+1/2+1/3+…+1/n-ln(n)](n→∞)+lim[ln(n+n)-ln(n)](n→∞)=γ-γ+ln2=ln2

擴充套件資料:

隨後很長一段時間,人們無法使用公式去逼近調和級數,直到無窮級數理論逐步成熟。2023年牛頓在他的著名著作《流數法》中推匯出第一個冪級數:

ln(1+x) = x - x^2/2 + x^3/3 - ...

euler(尤拉)在2023年,利用newton的成果,首先獲得了調和級數有限多項和的值。結果是:

1+1/2+1/3+1/4+...+1/n= ln(n+1)+r(r為常量)

他的證明是這樣的:

根據newton的冪級數有:

ln(1+1/x) = 1/x - 1/2x^2 + 1/3x^3 - ...

於是:1/x = ln((x+1)/x) + 1/2x^2 - 1/3x^3 + ...

代入x=1,2,...,n,就給出:

1/1 = ln(2) + 1/2 - 1/3 + 1/4 -1/5 + ...

1/2 = ln(3/2) + 1/2*4 - 1/3*8 + 1/4*16 - ...

......

1/n = ln((n+1)/n) + 1/2n^2 - 1/3n^3 + ...

相加,就得到:

1+1/2+1/3+1/4+...1/n = ln(n+1) + 1/2*(1+1/4+1/9+...+1/n^2) - 1/3*(1+1/8+1/27+...

+1/n^3) + ......

後面那一串和都是收斂的,我們可以定義

1+1/2+1/3+1/4+...1/n = ln(n+1) + r

euler近似地計算了r的值,約為0.5772156649。這個數字就是後來稱作的尤拉常數。

證明 級數1 nn1 n是發散 提示 將 1 nn1 n

那就bai按提示來。通項an 1 n dun 1 n 分子zhi分母同乘以 daon 1 n 1 n n 1 n n 1 1 n n n 1 1 n 1 1 n n 1 n 1 n 1 注意到內第一項構成的級數恰好容是lebniz級數,1 n 1 n 是單調遞減趨於0的,因此級數收斂 而第二項構成的...

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