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第2383题:欧拉常数



由欧拉常数的定义:


γ=limn(k=1n11klnn)\gamma=\displaystyle{\lim_{n \to \infty} \Big ( \sum_{k=1}^ {n-1} \dfrac{1}{k} - \ln n \Big )}

 

可得

 

k=1n1k=lnn+γ+O(1n)\displaystyle{ \sum_{k=1}^ {n} \dfrac{1}{k}} =\ln n + \gamma +O(\dfrac{1}{n})

 

即前 nn 个自然数倒数的和等于 lnn\ln n 加上欧拉常数再加一个以 1/n1/n 速度收敛到零的量.

 

利用这一公式,计算以下级数的和

 

S=k=1(1)k11kS=\displaystyle{ \sum_{k=1}^ {\infty} (-1)^{k-1}\dfrac{1}{k}}

 

A. S=γS=\gamma

 

B. S=2γS=2\gamma

 

C. S=ln2S=\ln 2

 

D. S=γlnnS=\gamma \ln n

 

 

 

 

提示,设:


Sn=112+13S_n=1-\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{3} 14++1n-\dfrac{1}{4}+\cdots+\dfrac{1}{n}


S2n=112+13S_{2n}=1-\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{3}14+12n -\dfrac{1}{4}+\cdots-\dfrac{1}{2n}

 

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