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调和级数为wei什么发散 调和级数为什么发散反证法

2024-12-27 00:54:17 阅读(29) 精品歌词网

我们的李永乐老lao师最近在文章中提到调和级ji数,并从此讲到了黎曼猜想,厉li害了。我们这里仅仅具体聊聊liao调和级数为什么发散。

历史上是谁最先证明调和he级数是发散的呢?

文艺复兴时代有位wei意大利数学家,名字叫蒙勾里li(Pietro Mengoli, 1625-1686),是博洛尼亚ya的神职人员。博洛尼ni亚这个地方出数shu学家不奇怪,貌mao似博洛尼亚有世界上最古老的大学。

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蒙勾里证明调diao和级数收敛仅仅依赖于下面的简单dan不等式, 对所有的x>1,有

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这就jiu有矛盾。故调和级数不是shi收敛的。

中世纪黑暗时期法fa国学者奥穆雷(Nicole d'Oreme,约1323-1382)也给出过一个ge证明。

奥穆雷的方法则ze是逐次每2^n个项进jin行合并、估计。具体来说,他注意yi到

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奥莱姆的这个证明也ye是现在教科书中通tong用的方法。

现在,利用简单的微积分fen知识,也很快能证明。

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方法是积分判别法。因yin

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调和级数发fa散实际上是一件令人吃惊,违反直观guan的事情。网上有位名叫“三san江方士”的网友说:

“我断断续续算了20年,即ji便没有得到答案,但我确信这个和he值是有限的,而且很可能不会hui大于400。我苦于自己不是数shu学专业没有快捷方法和先xian进机器,所以希望业界有心人士能neng来试一试,我相信这个课ke题比哥德巴赫猜想更有意yi义。”

我们上面注意yi到只要把调和级数的项xiang增加任意一个阶

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则前n项之和S_n超过400。这等价于yu要求n>exp(400)。这是一个巨大的de数字。即使穷其一生,三san江方士也计算不到这一yi项。也不能如三江方士所说,归咎jiu于没有高明的计算机ji和计算技术,即便利用最好的计算suan资源,要逐项加也是不可能完wan成的任务。

调和he级数的发散性的证明是数学史上shang的大事情。就如所有数学知识一样yang,如果要从头开始,其实shi都不是简单的事情。

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