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n分之一为什么发散

n分之一为什么发散

调和级数 \\(\\sum_{n=1}^{\\infty} \\frac{1}{n} \\) 被认为是发散的,原因在于其级数通项 \\(\\frac{1}{n} \\) 不趋于零。根据级数收敛的必要条件,如果一个级数收敛,那么它的通项必须趋于零。调和级数的通项 \\(\\frac{1}{n} \\) 随着 \\(n\\) 的增大而减小,但永远不等于零,因此其部分和会无限增大,导致整个级数发散。

数学上,我们可以这样表达调和级数的发散性:

\\[

\\sum_{n=1}^{\\infty} \\frac{1}{n} = 1 + \\frac{1}{2} + \\frac{1}{3} + \\frac{1}{4} + \\ldots

\\]

这个级数的部分和序列是:

\\[

S_1 = 1, \\quad S_2 = 1 + \\frac{1}{2}, \\quad S_3 = 1 + \\frac{1}{2} + \\frac{1}{3}, \\quad \\ldots

\\]

可以看出,随着 \\(n\\) 的增加,部分和 \\(S_n\\) 也无限增大,因此调和级数是发散的。

需要注意的是,虽然调和级数本身是发散的,但是调和级数的对数 \\(\\ln(n) \\) 是收敛的,这是因为对数函数增长得比线性函数慢。

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