La serie armónica

H = 1 + 1/2 + 1/3 + 1/4 + ... = infinito
diverge, pero más lentamente que cualquier otra serie divergente

La serie armónica es la suma de todas las fracciones unitarias. Cada término 1/n tiende a cero, lo que podría sugerir que la suma converge, pero no es así. La demostración usa agrupación: 1/3+1/4 > 1/2, luego 1/5+1/6+1/7+1/8 > 1/2, y cada grupo añade al menos 1/2, de modo que el total supera cualquier cota. Sin embargo, diverge con una lentitud extraordinaria: alcanzar una suma parcial de 100 requiere más términos que átomos hay en el universo observable.

Demostración de Oresme: la agrupación muestra la divergencia
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) crece como ln(n) más γ
02.54.997.49H(n) = 1+1/2+...+1/nln(n)13346671kn

H(n) y ln(n) crecen juntas, siempre diferenciándose en aproximadamente γ ≈ 0,5772. Ambas divergen: alcanzar H(n) = 100 requiere unos 10^43 términos.

Lentitud absurda: hitos donde H(n) supera números redondos
49.79599.592.935.197.4914.3921.335.1299.591010^210^310^610^910^15~10^43

Se necesitan ~10^43 términos para alcanzar H(n)=100. Más que átomos en el universo observable.

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Datos clave sobre la serie armónica

La serie armónica 1 + 1/2 + 1/3 + ... diverge, demostrado por Nicole Oresme alrededor de 1350. Aunque cada término tiende a cero, la suma supera cualquier cota. Las sumas parciales crecen como ln(n) + gamma, donde gamma ≈ 0,5772 es la constante de Euler-Mascheroni. Después de un millón de términos la suma es solo aproximadamente 14. Alcanzar 100 requiere más de 10^43 términos. La serie alternada 1 - 1/2 + 1/3 - ... converge a ln 2.

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