Serie numerica...quanto bisogna andare avanti?!?!?!?

angus89
Determinare il piu' piccolo $k$ tale che
$\sum_{h=1}^k 1/h >= 100$

Risposte
gugo82
Credo volessi scrivere $\sum_(h=1)^k1/h>=100$, o sbaglio?

Ad ogni modo, la serie armonica diverge molto lentamente... ed ho paura che il più piccolo $k$ sia piuttosto grande.
Per una stima ricorda che la somma parziale $k$-esima della serie armonica è $>ln (k+1)$, quindi...

Fioravante Patrone1
E' una punizione?

Potresti usare il "criterio integrale", non per vedere la convergenza che non c'è, ma per stimare la ridotta. Per avere almeno una prima stima decente per eccesso e per difetto su $k$

angus89
corretto
"Gugo82":
Credo volessi scrivere $\sum_(h=1)^k1/h>=100$, o sbaglio?

Ad ogni modo, la serie armonica diverge molto lentamente... ed ho paura che il più piccolo $k$ sia piuttosto grande. Per una stima ricorda che la somma parziale $k$-esima della serie armonica è $>ln (k+1)$, quindi...

vuoi forse dire che
$\sum_(h=1)^k1/h>ln(k)$ ?
io so che $\sum_(h=1)^k1/h$ e" asintoticamente equivalente a $ln(k)$...ma non conoscevo quella stima

G.D.5
Potresti usare il fatto (dovuto a Eulero) che $H_{n}=\sum_{k=1}^{n}\frac{1}{k}=\int_{0}^{1}\frac{1-x^{n}}{1-x}dx$.

gugo82
Facile:

$\sum_(h=1)^k1/h =\sum_(h=1)^k \int_h^(h+1) 1/h" d"x>\sum_(h=1)^k \int_h^(h+1) 1/x " d"x=\int_1^(k+1) 1/x" d"x=ln(k+1) \quad$;

d'altra parte per $k>=2$ è pure:

$\sum_(h=1)^k1/h =1+\sum_(h=2)^k \int_(h-1)^h 1/h" d"x<1+\sum_(h=2)^k \int_(h-1)^h 1/x " d"x=1+\int_1^k 1/x" d"x=1+ln k\quad$,

cosicché $ln(k+1)<\sum_(h=1)^k1/h<1+lnk$.

Questo era ciò che intendeva suggerire anche il Cattivissimo. :-D

Fioravante Patrone1
Il cuore della dim del criterio integrale sta nella decrescenza della $f(x)$ che ti dà $a_n$ se calcolata in $n$.

E questa decrescenza ti permette di avere appunto stime per difetto e per eccesso (di fatto, la ridotta è una somma di Riemann: inferiore o superiore scegliendo l'indice giusto).


[size=75]Ehm, rispondevo ad angus89. Ma qui è peggio che le mosche col miele.[/size]

angus89
ok...la dimostrazione di Gugo82 mi và bene...anche se ho da chiarire un pò di punti...inanzitutto dove ci troviamo? in $R$?
E poi,
"Gugo82":

$\sum_(h=1)^k1/h =\sum_(h=1)^k \int_h^(h+1) 1/h" d"x$

da dove esce $dx$?...Abbiamo introdotto e/o cambiato variabile?
Se nn hai voglia di specificarmi tutti i passaggi mi andrebbe benissimo anche un link...

Fioravante Patrone1
@angus89
"Fioravante Patrone":
Il cuore della dim del criterio integrale sta nella decrescenza della $f(x)$ che ti dà $a_n$ se calcolata in $n$.
Gugo82 non so, ma io avevo risposto qui alla tua domanda prima che la facessi :-D


Comunque, Gugo82 sta integrando una funzione costante sull'intervallo $[h,h+1]$ e se fai il calcolo vedrai che l'uguale ci sta tutto.

gugo82
"Fioravante Patrone":
Comunque, Gugo82 sta integrando una funzione costante sull'intervallo $[h,h+1]$ e se fai il calcolo vedrai che l'uguale ci sta tutto.

Lo spirito era questo.
Non l'ho scritto esplicitamente, ma è abbastanza evidente che $1/h=1/h*1=1/h*\int_h^(h+1) " d"x=\int_h^(h+1) 1/h" d"x$ (ed analogamente con $\int_(h-1)^h 1/h "d"x$), in quanto per fissato $h$ il numero $1/h$ è costante rispetto alla variabile d'integrazione; tenendo presente che $AAx in ]h,h+1]$ [risp. $AA x in [h-1,h[$ con $h>=2$] si ha:

$h \quad 1/x<1/h \quad$ [$x \quad 1/h<1/x$]

trovi $\int_h^(h+1) 1/h" d"x> \int_h^(h+1) 1/x " d"x$ [risp. $\int_(h-1)^h 1/h " d"x < \int_(h-1)^h 1/x " d"x$].
La dimostrazione prosegue facilmente con l'applicazione della proprietà additiva dell'integrale.

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