Harmonik seriler

Harmonik seri ıraksak bir seridir,harmonik sözcüğü ise müzikten devşirilmiştir.

Bir dizinin Harmonik serisi.

serisini incelersek her kesrin seri toplamında bir payı veya katkısı olduğunu görebiliriz.

Harmonik serinin Iraksaması

Sonsuza çok yavaş olarak ıraksayan bu serinin ilk 10^43 teriminin toplamı en az 100'dürve Terim terim genişletilirse başka bir ıraksak seriye yakınsar.

Bu çok sayıda 12 terimini içeren harmonik serinin sonsuza ıraksadığı açıkça görülüyor. Serinin 2k-inci kısmı toplamı ise

(serisine yakınsıyor) Yavaş ve neredeyse logaritmik bir artışa dönüşme var. Bu kanıtı ortaçağ matematikçisi Nicole Oresme bulmuştur,ve o dönemin en ileri seviyesidir. Yine de standart olarak günümüzde bu test kullanılmaktadır. Cauchy testi (kondensasyon) bu testin genelleştirilmiş halidir. Harmonik seri için kullanılan diğer bir yöntem integral ıraksama testi, 1'le sonsuz aralığında 1x integralinden faydalanılır. sadece asal sayılar'ın terslerinin toplamı bile exponansiyel bir yavaşlık olmasına rağmen, sonsuza ıraksar ve denemesi daha zordur.

Alternatif yaklaşım

Harmanik serinin toplamına destek için toplamı S ile gösterelim:

kesirlerin yeniden düzenlenmesiyle

Basitçe ikinci gurubun sonucu

ikinci gurup yerini S 'e bırakır

Bundan faydalanarak

veya sonuç;

Bu doğru olamaz.Arka arkaya gelen bu toplamlar,ıraksamaya götürür.

Diğer bir deneme

geometrik seriler ile başlayalım

İki tarafında integrali alınırsa

iki tarafında giderken limitini alırız.

.

,den dolayı toplarsak

Diğer bir değişle toplam ıraksaktır.

Alterne harmonik serinin yakınsaması

Alterne harmonik seride ilk dört kısmi toplam (siyah doğru parçaları) ln2 ye yaklaşıyor (kırmızı hat ).

Burada alterne harmonik seri 'nin yakınsaması

Bu eşitlik Mercator serisi'nin bir sonucudur., Taylor serisi'nin doğal logaritmadaki ikizidir, diğer eşitlik

Taylor serisi gösteriminin ters tangent fonksiyon sonucu (yarıçap 1'e yakınsama vardır.).

Kısmi toplam

Hn=

serisinde n.nci kısmi toplamı n.nci harmonik sayıyı verir,bu sayı ile doğal logaritma arasında fark Euler-Mascheroni sabiti'ne yakınsar.

Harmonik serinin genelleştirilmesi

Harmonik serinin genel formu

burada a ve b sonlu herhangi bir gerçel sayıdır.

P-serisi

p-serisi 'nde p pozitif gerçel bir sayıdır

integral testi ile p > 1 için aşırı-harmonik seri, p = 1 için harmonik seri p > 1 seri toplamı ζ(p)'yi yani,Riemann zeta fonksiyonu'nu verir.

This article is issued from Vikipedi - version of the 11/6/2016. The text is available under the Creative Commons Attribution/Share Alike but additional terms may apply for the media files.