什么是调和级数?它发散吗?为什么?
形如1/1+1/2+1/3+…+1/n+…的级数称为调和级数,它是 p=1 的p级数。 调和级数是发散级数。在n趋于无穷时其部分和没有极限(或部分和为无穷大)。
1 +1/2+1/3 +1/4 + 1/5+ 1/6+1/7+1/8 +...
1/2+1/2+(1/4+1/4)+(1/8+1/8+1/8+1/8)+...
注意后一个级数每一项对应的分数都小于调和级数中每一项,而且后面级数的括号中的数值和都为1/2,这样的1/2有无穷多个,所以后一个级数是趋向无穷大的,进而调和级数也是发散的。
从更广泛的意义上讲,如果An是不全部为0的等差数列,则1/An就称为调和数列,求和所得即为调和级数,易得,所有调和级数都是发散于无穷的。
扩展资料:
早在14世纪,尼克尔·奥里斯姆已经证明调和级数发散,但知道的人不多。17世纪时,皮耶特罗·曼戈里、约翰·伯努利和雅饥春各布·伯努利完成了全部证明工作。
调和序列历来很受建筑师重视;这一点在巴洛克时期尤其明显。当时建筑师在建造教堂和宫殿时,运用调和序列为楼面布置和建筑物高度建立比例,并使室内外的建筑细节间呈现和谐的联系。
第n个调和数与n的自然对数的差值(即 )收敛于轿肢谈欧拉-马歇罗尼常数。
两个不同的调和数之间的差值永远不是整数。
除了n=1时以外,没有任何一个调和数是整数。
调和级数发散的速度非常缓慢。举例来说,调和序列前10项的和还不足100。这是因为调和数列的部分和呈对数增长。特别地, 其中 是欧拉-马歇罗尼常数,而 约等于 ,并且随着 k趋于正无穷而趋于 0。这个结果由欧拉给出。
通过将调和级数的和与一个瑕积分作比较可证此级数发散。考虑右图中长方形的排列。每个长方形宽1个单位、高1/n个单位(换句话说,每个长方形的面积都是1/n),所以所有长方形的总面积就是调和级数的和: 矩形面积和:
而曲线y=1/x以下、从1到正无穷部分的面积由以下瑕积分给出: 曲线下面积:
由于这一部分面积真包含于(换言之,小于)长方形总面积,长方形的总面积也必定趋于无穷。更准确地说,这证明了:这个方法闭碰的拓展即积分判别法。
参考资料:百度百科-调和级数
答:调和级数是:1+1/2+1/3+1/4+1/5+……+1/n(n→∞)
2、楼主问:它发散吗?
答:是的,模亏调和级数是发散滚码闭的。
3、楼主问:为什么?
答:这就要证明了。以下是我给出的证明:
证:
1+1/2+1/3+1/4+1/5+1/6+1/7+1/8+1/9+……
=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/大裂8+1/8+1/8+1/8)+(1/16+……
=1+1/2+1/2+1/2+1/2+……
=1+n/2
当n→∞时,1+n/2→∞
因此,当n→∞时,1+1/2+1/3+1/4+1/5+1/6+1/7+1/8+1/9+……→∞
所以:调和级数是发散级数。
证毕。
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