调和级数

调和级数(Harmonic Series)是一种数学级数,它的形式为:

1

即:调和级数的第 n 项为前 n 个倒数的和。

特点:

  1. 发散性:虽然调和级数中的每一项(从第二项开始)都越来越小,但总和却没有上界,随着 n 越来越大,调和级数的和也会无限增大。因此调和级数是发散的,即没有一个有限的极限值。
  2. 应用:调和级数在数学分析、数论、概率论等领域都有应用,比如用于估算某些算法的时间复杂度等。

举例:

  • 当 n=1 时,调和级数的和为
  • 当 n=2 时,调和级数的和为
  • 当 n=3 时,调和级数的和为

调和级数增长速度:

虽然调和级数的每一项越来越小,但由于它是一个发散级数,尽管增长速度很慢,和仍然是无限大的。当 n 足够大时, 的值会逐渐逼近 (其中 γ\gammaγ 是欧拉常数,大约为 0.577)。

简单来说,调和级数是描述一连串倒数相加的数列,随着项数增加,虽然每项越来越小,但总和会逐渐变大。

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