・調和数列                            GAI 氏

 調和数列 S(n)=1/1+1/2+1/3+・・・+1/n に関して、面白いと思う公式が2つあり、一般に、
nが小さい内はある分数に書けて、その大体の値も計算できる。

 ところが、だんだんnの値が大きくなるに従って、一つの分数にすることが困難になってい
きその値を掴むのも苦労する。

 ここに、とても正確に任意のnまでの和の値S(n)を次の計算で近似できる。

S(n)≒ln(n)+γ (ln(x):自然対数、γ=0.7721566490153286・・・:Euler Gammma 定数)

 上段はn=100;1000;10000;100000に対する調和数列の和で、下段は上の近似式による計
算です。

5.187377518;7.485470861;9.787606036;12.09014613
5.182385851;7.484970944;9.787556037;12.09014113

と、とても近いものを与えてくれます。更に、調和数列のnをいくつまで足せば、その和S(n)の
整数部分がpに達するかを知りたければ、

 n=Round(e^(p-γ)) (eは自然対数の底、γは先程のEuler Gamma定数)

を計算すればよい。

 p=12;13;14 で上記の式でnを計算すれば、n=91380;248397;675214 が入手できる。

実際に、

1/1+1/2+1/3+・・・+1/91380=12.00000305166・・・
1/1+1/2+1/3+・・・+1/91379=11.99999210835・・・

1/1+1/2+1/3+・・・+1/248397=13.0000012294・・・
1/1+1/2+1/3+・・・+1/248396=12.9999972036・・・

1/1+1/2+1/3+・・・+1/675214=14.0000013620・・・
1/1+1/2+1/3+・・・+1/675213=13.9999998810・・・

と正確にnの値を知らせてくれる。



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