欧拉初始是什么?

2024-11-27 22:58:00
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回答1:

欧拉初始即欧拉常数,其来历如下:

学过高等数学的人都知道,调和级数S=1+1/2+1/3+……是发散的,证明如下:

由于ln(1+1/n)<1/n (n=1,2,3,…)

于是调和级数的前n项部分和满足

Sn=1+1/2+1/3+…+1/n>ln(1+1)+ln(1+1/2)+ln(1+1/3)+…+ln(1+1/n)

=ln2+ln(3/2)+ln(4/3)+…+ln[(n+1)/n]

=ln[2*3/2*4/3*…*(n+1)/n]=ln(n+1)

由于

lim Sn(n→∞)≥lim ln(n+1)(n→∞)=+∞

所以Sn的极限不存在,调和级数发散。

但极限S=lim[1+1/2+1/3+…+1/n-ln(n)](n→∞)却存在,因为

Sn=1+1/2+1/3+…+1/n-ln(n)>ln(1+1)+ln(1+1/2)+ln(1+1/3)+…+ln(1+1/n)-ln(n)

=ln(n+1)-ln(n)=ln(1+1/n)

由于

lim Sn(n→∞)≥lim ln(1+1/n)(n→∞)=0

因此Sn有下界



Sn-S(n+1)=1+1/2+1/3+…+1/n-ln(n)-[1+1/2+1/3+…+1/(n+1)-ln(n+1)]

=ln(n+1)-ln(n)-1/(n+1)=ln(1+1/n)-1/(n+1)>ln(1+1/n)-1/n>0

所以Sn单调递减。由单调有界数列极限定理,可知Sn必有极限,因此

S=lim[1+1/2+1/3+…+1/n-ln(n)](n→∞)存在。

于是设这个数为γ,这个数就叫作欧拉常数,他的近似值约为0.57721566490153286060651209,目前还不知道它是有理数还是无理数。