Den harmoniska serien

H = 1 + 1/2 + 1/3 + 1/4 + ... = oändligheten
divergerar, men långsammare än alla andra divergenta serier

Den harmoniska serien är summan av alla stambråk. Varje term 1/n tenderar mot noll, vilket kanske antyder att summan konvergerar, men det gör den inte. Beviset använder gruppering: 1/3+1/4 > 1/2, sedan 1/5+1/6+1/7+1/8 > 1/2, och varje sådan grupp adderar minst 1/2, så totalen överskrider varje gräns. Ändå divergerar den med enastående långsamhet: för att nå en partialsumma på 100 krävs fler termer än atomer i det observerbara universum.

Oresmes bevis: gruppering visar divergens
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) vaxer som ln(n) plus γ
02.54.997.49H(n) = 1+1/2+...+1/nln(n)n

H(n) och ln(n) vaxer tillsammans, skiljer sig alltid med ungefar γ ≈ 0,5772. Bada divergerar.

Hur absurt langsamt: milstolpar for H(n) som overskrider runda tal
49.79599.592.935.197.4914.3921.335.1299.591010^210^310^610^910^15~10^43

~10^43 termer kravs for att na H(n)=100. Fler an atomer i universum.

Relaterade ämnen
Gamma Meissel–Mertens Riemanns zetafunktion
Viktiga fakta om den harmoniska serien

Den harmoniska serien 1 + 1/2 + 1/3 + ... divergerar, bevisat av Nicole Oresme omkring 1350. Trots att varje term tenderar mot noll överstiger summan varje gräns. Partialsummorna växer som ln(n) + gamma där gamma ≈ 0,5772 är Euler–Mascheroni-konstanten. Efter en miljon termer är summan bara ungefär 14. För att nå 100 krävs mer än 10⁴³ termer. Den alternerande serien 1 - 1/2 + 1/3 - ... konvergerar mot ln 2.

Används inom
Matematik
Fysik
💻Datavetenskap
Musik
Teknik
🧬Biologi
📊Statistik
📈Finans
🎨Konst
🏛Arkitektur
🔐Kryptografi
🌌Astronomi
Kemi
🦉Filosofi
🗺Geografi
🌿Ekologi
Want to test your knowledge?
Question
Divergerar den harmoniska serien?
tap · space
1 / 10