조화수열과 조화급수

개요

• 조화수열의 정의 \[H_{n}=\sum_{k=1}^{n}\frac{1}{k}\]
• 오일러상수, 감마오일러상수 \[\lim_{n\to\infty}H_{n}-\ln n=\gamma\]

\[\gamma=0.577215664901532860606512090\cdots\]

근사 공식

• 오일러-맥클로린 공식 을 통해 다음을 얻는다 \[H_{n}=\sum_{k=1}^{n}\frac{1}{k}\sim \log n +\gamma+\frac{1}{2n}-\sum_{s=1}^{\infty}\frac{B_{2s}}{(2s)n^{2s}}\]
• 다음이 성립한다 \[H_{n}= \log n +\gamma+ O(1/n)\]

성질

\(H_{n-1}=H_n-\frac{1}{n}\)

\(H_ {n-1}^2=(H_n-\frac{1}{n})^2=H_n^2+\frac{1}{n^2}-\frac{2H_n}{n}\)

생성함수

\(\sum_{n=1}^\infty H_nz^n = \frac {-\ln(1-z)}{1-z}\)

생성함수의 응용

\(\sum_{n=1}^\infty \frac{H_n}{n+1}z^{n+1} =\frac{1}{2}\log^2(1-z)\)

\(\sum_{n=1}^\infty \frac{H_n}{n}z^n =\operatorname{Li}_ 2(z)+\frac{1}{2}\log^2(1-z)\)

\(z=e^{it}\), \(0 \leq t \leq \pi\) 에서

위 식의 실수부를 취하면, 각각 다음 식을 얻는다.

\(\sum_{n=1}^\infty \frac{H_n}{n+1}\sin (n+1)t=\frac{1}{2}(t-\pi)\log(2\sin\frac{t}{2})\)

\(\sum_{n=1}^\infty \frac{H_n}{n}\sin nt=\operatorname{Cl}_ 2(t)+\frac{1}{2}(t-\pi)\log(2\sin\frac{t}{2})\)

로바체프스키와 클라우센 함수

조화수열과 급수

\(\sum_{n=1}^{\infty}\frac{H_n^2}{(n+1)^2}=\frac{11\pi^4}{360}\)

\(\sum_{n=1}^{\infty}\frac{H_n^2}{n^2}=\frac{17\pi^4}{360}\)

\(\sum_{n=1}^{\infty}\frac{H_n}{n^3}=\frac{\pi^4}{72}\)

역사

• http://www.google.com/search?hl=en&tbs=tl:1&q=
• 수학사 연표

메모

http://sos440.tistory.com/202

http://sos440.tistory.com/200

관련된 항목들

• 오일러상수, 감마
• 조화급수와 조화 평균에서 '조화'란?
• 다이감마와 폴리감마 함수(digamma and polygamma functions)
• 로그 사인 적분 (log sine integrals)

사전 형태의 자료

• http://ko.wikipedia.org/wiki/조화급수
• http://en.wikipedia.org/wiki/Harmonic_series_(mathematics)
• http://en.wikipedia.org/wiki/Harmonic_number
• http://mathworld.wolfram.com/HarmonicNumber.html

관련논문

• On an Intriguing Integral and Some Series Related to \[Zeta(4)]
  • David Borwein and Jonathan M. Borwein, Proceedings of the American Mathematical Society, Vol. 123, No. 4 (Apr., 1995), pp. 1191-1198
• http://www.jstor.org/action/doBasicSearch?Query=
• http://www.ams.org/mathscinet
• http://dx.doi.org/

메타데이터

위키데이터

• ID : Q1173341

Spacy 패턴 목록

• [{'LOWER': 'harmonic'}, {'LEMMA': 'series'}]