形如
式中P、n均为正整数。其中当p=1时,公式如下,成为调和级数。
调和级数求和我们已经知晓,
式中 γ为 欧拉常数。
P级数数列现有一P级数构成的数列,如下
那么求前p项和为多少?
猛一看这道题真的很难讨论,因为p为偶数时,ap趋向于固定值。公式如下
对任意的正偶数2n, 有
其中, B2n指的 是第 2n个伯努利数。
当p为奇数时,一般用黎曼函数表示ζ(p)。但对于任意值p,有
那么上述由p级数组成的数列,求和就变得扑簌迷离了。
不管他,我们先看一下自然数倒数之间的级数关系。
自然数倒数之间的级数关系表达式
对于任意两个相邻的自然数倒数
更一般地,对于任意两个自然数x与x a。它们之间倒数存在如下关系:
有了上述关系,无疑给p级数求和提供了一个纵向参考,接下来我们研究一下p级数数列求和。
P级数数列求和由P级数构成的数列如下
那么P级数数列求和如下
当P、n的值足够大,接近于无穷大时。根据自然数倒数之间的级数关系,可以得到以下近似关系式。
从以上推理不难看出,看似复杂的由P级数组成的数列求和,最后化繁为简。其近似结果趋向于p+a1,其中调和级数a1=ln(n+1) γ
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