Перейти до основного вмісту

Гармонічний ряд

H = 1 + 1/2 + 1/3 + 1/4 + ... = нескінченність
розбігається, але повільніше за будь-який інший розбіжний ряд

Гармонічний ряд - це сума всіх часток виду одиниця поділена на число. Кожен член 1/n прямує до нуля, що могло б наводити на думку, що сума збігається, але це не так. Доведення використовує групування: 1/3+1/4 > 1/2, потім 1/5+1/6+1/7+1/8 > 1/2, і кожна така група додає щонайменше 1/2, тож сума перевищує будь-яку межу. Проте він розбігається з надзвичайною повільністю: щоб досягти часткової суми 100, потрібно більше членів, ніж атомів у спостережному Всесвіті.

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.

Пов'язані теми
Гамма Мейсель-Мертенс Дзета Рімана
Ключові факти про гармонічний ряд

Гармонічний ряд 1 + 1/2 + 1/3 + ... розбігається, що довів Нікола Орезм близько 1350 року. Попри те, що кожен член прямує до нуля, сума перевищує будь-яку межу. Часткові суми зростають як ln(n) + gamma, де gamma ≈ 0.5772 - стала Ейлера-Маскероні. Після мільйона членів сума становить лише близько 14. Щоб досягти 100, потрібно понад 10^43 членів. Знакозмінний ряд 1 - 1/2 + 1/3 - ... збігається до 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
Що таке гармонічне середнє?
tap · space
1 / 10
Готові грати?
π

Pi

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

Грати зараз - безкоштовно

Без реєстрації. Працює на будь-якому пристрої.

MemPi
Грайте в наступному польоті · працює офлайн
Додайте PlayMemorize на головний екран
У Safari торкніться Поділитися , потім виберіть «На екран Домівки».