Помогите пожалуйста с рядами, совсем не могу понять как решить, буду очень благодарен за...

0 голосов
11 просмотров

Помогите пожалуйста с рядами, совсем не могу понять как решить, буду очень благодарен за помощь)


image

Математика (82 баллов) | 11 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Эта задача есть в задачнике Кудрявцева под номером 15.21, правда, без решения и без указаний. Вот моя попытка решения. Она основывается на известном утверждении, что сумма первых n членов гармонического ряда может быть примерно сосчитана по формуле C+ln n, где C - эйлерова постоянная, значение которой нас сейчас не интересует. Ошибка вычислений стремится к нулю при росте n. Возьмем частичную сумму ряда, в которую входят m положительных групп и m отрицательных. В конечной сумме мы имеем право переставлять слагаемые, поэтому можем рассмотреть сначала сумму всех положительных членов, входящих в эту частичную сумму, а потом сумму отрицательных. Сначала положительные:

1+\frac{1}{3}+\frac{1}{5}+\ldots+\frac{1}{2mp-1}=

=(1+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\ldots+\frac{1}{2mp})-
(\frac{1}{2}+\frac{1}{4}+\ldots+\frac{1}{2mp})=

=(C+\ln(2mp))-\frac{1}{2}(1+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\ldots+\frac{1}{mp})=

=(C+\ln(2mp))-\frac{1}{2}(C+\ln(mp))

Конечно, всюду надо добавлять бесконечно малую, но лень. Предполагается, что она там стоит.

Переходим к отрицательным:

\frac{1}{2}+\frac{1}{4}+\frac{1}{6}+\ldots+\frac{1}{2mq}=
\frac{1}{2}(1+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\ldots+\frac{1}{mq})=\frac{1}{2}(C+\ln(mq))

Остается взять разность полученных выражений:

C+\ln 2+\ln m+\ln p-\frac{1}{2}C-\frac{1}{2}\ln m-\frac{1}{2}\ln p-\frac{1}{2}C-
\frac{1}{2}\ln m-\frac{1}{2}\ln q=

=\ln 2+\frac{1}{2}\ln\frac{p}{q}

(64.0k баллов)