Μετάβαση στο κύριο περιεχόμενο

Η αρμονική σειρά

H = 1 + 1/2 + 1/3 + 1/4 + ... = infinity
αποκλίνει, αλλά πιο αργά από οποιαδήποτε άλλη αποκλίνουσα σειρά

Η αρμονική σειρά είναι το άθροισμα όλων των κλασμάτων μονάδας. Κάθε όρος 1/n τείνει στο μηδέν, κάτι που θα μπορούσε να υποδηλώνει ότι το άθροισμα συγκλίνει, αλλά δεν συγκλίνει. Η απόδειξη χρησιμοποιεί ομαδοποίηση: 1/3+1/4 > 1/2, μετά 1/5+1/6+1/7+1/8 > 1/2, και κάθε τέτοια ομάδα προσθέτει τουλάχιστον 1/2, οπότε το σύνολο ξεπερνά οποιοδήποτε φράγμα. Κι όμως αποκλίνει με εξαιρετική βραδύτητα: για να φτάσει σε μερικό άθροισμα 100 χρειάζονται περισσότεροι όροι από τα άτομα στο παρατηρήσιμο σύμπαν.

Oresme's proof: grouping shows divergence
1 + 1/2 + (1/3+1/4) + (1/5+…+1/8) + …
Each group ≥ 1/2: 1/3+1/4 > 2×1/4 = 1/2 and 1/5+…+1/8 > 4×1/8 = 1/2
We can always add another group ≥ 1/2, so the total grows without bound. QED (Oresme ~1360)
H(n) grows like ln(n) plus γ
02.54.997.49H(n) = 1+1/2+...+1/nln(n)13346671kn

H(n) and ln(n) grow together, always differing by approximately γ ≈ 0.5772. Both diverge: to reach H(n) = 100 requires about 10^43 terms.

How absurdly slow: milestones for H(n) exceeding round numbers
49.79599.592.935.197.4914.3921.335.1299.591010^210^310^610^910^15~10^43

~10^43 terms are needed to reach H(n)=100. More than atoms in the observable universe.

Σχετικά θέματα
Γάμμα Meissel-Mertens Ζήτα Riemann
Βασικά στοιχεία για την αρμονική σειρά

Η αρμονική σειρά 1 + 1/2 + 1/3 + ... αποκλίνει, όπως απέδειξε ο Nicole Oresme γύρω στο 1350. Παρότι κάθε όρος τείνει στο μηδέν, το άθροισμα ξεπερνά οποιοδήποτε φράγμα. Τα μερικά αθροίσματα αυξάνονται όπως ln(n) + gamma, όπου gamma ≈ 0.5772 είναι η σταθερά Euler-Mascheroni. Μετά από ένα εκατομμύριο όρους το άθροισμα είναι μόλις περίπου 14. Για να φτάσει το 100 χρειάζονται περισσότεροι από 10^43 όροι. Η εναλλάσσουσα σειρά 1 - 1/2 + 1/3 - ... συγκλίνει στο ln 2.

Used in
Mathematics
Physics
Engineering
🧬Biology
💻Computer Sci
📊Statistics
📈Finance
🎨Art
🏛Architecture
Music
🔐Cryptography
🌌Astronomy
Chemistry
🦉Philosophy
🗺Geography
🌿Ecology
Want to test your knowledge?
Question
Ποια είναι η σύνδεση μεταξύ της αρμονικής σειράς και του gamma;
tap · space
1 / 10
Έτοιμοι να παίξετε;
π

Pi

Memorize pi, e, and 38 mathematical constants using the numpad path method

Παίξτε τώρα - δωρεάν

Χωρίς λογαριασμό. Λειτουργεί σε κάθε συσκευή.

MemPi
Παίξτε στην επόμενη πτήση · λειτουργεί εκτός σύνδεσης
Προσθέστε το PlayMemorize στην αρχική οθόνη
Στο Safari, πατήστε Κοινοποίηση , μετά επιλέξτε «Προσθήκη στην οθόνη Αφετηρίας».