再谈调和级数Sum from n=1 to ∞() 1/n发散性的证明

贵刊于87年第二期发表“这种证法对吗？请思考”的文章。并在期刊中给出答案，认为问题中的证明不对。为此，文［1］专门研究了不对的原因，并给出了问题的一种简易证明。本文假定级数收敛，导致成立的矛盾。本文给出了严格的证明，从而完整地解决了这个问题。为方便下文，给出如下结论：gi理1没有两个收敛级数：则级数（S；＋S；）十（S。＋S。）＋…＋（S。＋S。）十一也收敛，且和为S＋。引理2收敛级数加括弧后所成的级数仍然收敛于原来的和。引理卫、引理2的证明见文［Zj第十一章第一节性质2、性质4。＿＿，。，、＿、＿，＿＿＿l，…     

变上限积分integral from n=a to x () f(t)dt的一个应用

本文将利用变上限定积分构造辅助函数的方法，建立并证明一类新的积分不等式。定理1设f（x）在［a，b］上连续，在（a，b）内可导，f（a）=0，如果．那么如果广（x）＞l，那么不等式（l）反向，且仅当人x）20，入。）一x－a或几。）一lr－a＋b＿I。＿。、上三二时等号成立。2”“。、——～。证明对于任意给定的t6［a，b」，构造函数对t求导数得：F’（t）二由厂（t）＞O，知f（）单调递增，又f（）一O，故f（）＞O，tC［a，hi又O＜／（t）＜1，．”．G’（t）＞O，G（t）单调递增。”．’G（a）一O．”．G（t）＞O即产（t）一G（t）f…     

积分integral from (1/x~n 1)dx的计算

对于积分当n较小时，好计算，但当n较大时，例如n=6、7等，很难计算．现在利用橡模佛定理、欧拉公式和一些基本方法求出它的原函数，并举例说明其应用．被积函数由律模佛定理可知：方程Xn＋1=0的解为其中．因此有的计算由（1）可得又根据欧拉公式1．3化简由于方程X”＋1一0的根具有共轭性，故有若n为偶数，则上式为若n为奇数，则上式为2计算实例当n较大时，运用上述公式非常简单，现举两个例子说明．。．．。＿l‘l例呈求I＝＝＝－dXJ。x‘＋1解n二7，可列表如下：［＊。」8表示X21时＊。的值减去X一0时＊。的值，［用z亦同．例2求入。一…     

级数sum from n= 1to ∞的求和问题

级数是一个函数项级数。我们连同级数一并考虑。首先这两个级数在（－，＋）内都是绝对收敛、并且是一致收敛的。事实上，取优级数为＞：去，它是收敛的，而：由外尔斯特拉斯（Weierstrass）判别法可知：都是一致收敛并且绝对收敛。记：下面考虑这两个级数的求和问题。为此在X学0处将函数：展开为余弦级数。f（x，t）的余弦级数为：在X＝0处，（4）式也成立。再将f（x，t）进行t的偶开拓，再周期开拓后，得到的函数广（X，t）在一co＜t＜＋co处处连续。因此（4）式在0＜t＜。上成立。现用t—O及t—知分别代入（4）式，有：将两个级数分别…     

sin(1/n)与cos(1/n)的无理性

当。是非零整数时,。i。卫是无理数。肛.根据sinx的慕极数展开式“无一(一1)友一眯汁而(会)’“’- 一蔺愉(:)2k ’十…〕·5 In犷二二二一生二。十主护一3!5!将(1)式两端同乘(2友 r)!nZ走 i得 (一1)*二产车一二,‘ ‘ … 又‘尺十1)!〔2“ ,):n,““S‘n令一‘*‘2* l):nZ“·‘ 左无(2畏 z)!。2左 1.(2)二I之 刃左,其中(l)显然上式右端第一境是整数,而第二项的艳对值为 IR,(2天 1)!。2‘ ‘l、一告- (一六幼31)无蔽 奥仁、,_…一(2左十‘”·2“’l石万十不件)2“‘3共节仁、,反 ,十lj刃\刀/ l/1\2毛 51一7二犷-,一丁二吸一1十…l 仁…     

利用差分多项式求sum from k=1 to n(f(k))

对于自然数无的多项式f(lc)二。*砂十。。‘,:沪一’月一十。:无+。。,求习f(劝的常用方法是认淤而〔(·十”·(一‘”‘’既一饥一卜1)一劣(劣一1)…(x一叨)〕将之转化为求自然数的方幂和,即求出艺‘ 拓=1习悬’,…,艺无。,并将所得的结果代人下式:尤二飞招二工艺f(劝、。习k爪一卜。”。一,习俨”+.二韶二l儿二l一无二l \十。:习‘十习a0,并算出结果. 尤=1招漓1 因此,可以利用文〔习、〔2〕、【3〕,解决求艺了(劝问题.鑫=1 事实上,直接求和也能奏效.文仁4〕、〔5」已经给出了两种不同的方法.在此,笔者拟用差分多项式,解决这个求和问题. 定…     

数列｛[1 (1/n)]~n｝极限存在的另四种常见证法

一般的《高等数学》教材中，对于重要极限■的存在性，都是用牛顿二项公式将■展开而得到数列的单调性和有界性，从而说明存在，本文介绍借助三个不等式给出极限的存在性证明。不等式一：贝努利·雅各比不等式不等式二：均值不等式不等式三证法一．’．数列《X。）是单调递增的又（x。）是单调递增数列，故x。。；＜x。＜4．于是VnEN，x．＜4．．＿、＿＿＿＿＿，1．．1卜＿＿由单调有界原理人刘1十手【存在。＿＿．、。I．．11、，＿＿＿＿证法二投入一11十分I，利用不等式一．”．数列（y。）是单调递减的2，”．｛y．｝是有下界的，由…     

函数y=multiply from i=1 to n(x_i+1/x_i)的条件最小值

众所周知,如果正数:.(‘一l,2,3,·…、)满足度劣‘一1,贝,函数;一立‘劣‘+去)有最小值(·+青)·,且在Xl-XZ-一时取到·但如果将条件改为:正数x.(;一l,2,…(定值),如何求函数夕~11‘呢?本文得到有关这个问题阴.们满足三:一‘一少,的六“/,、‘1 一个初步结i件定理设为任R十“=l,2,3,…,。)满足艺二‘=。(定值),如果s(,,则(,)函数,一应(Z‘+告)有最刁、值(母十白’,且在公l=忿:=…-二一子时取到(2)函数,一n(::+丢+,)有最小值 ‘.1石‘[‘母,‘+‘号,‘+,〕一且在·1-·:-一,一音时取到.这里毛〔N,尹》0. 显然结论(1)是(2)的特例,故以下只…     

读者来信

数学通报1998年12期“关于求多元对称函数极值的一个磨光法”一文,理论上是正确的,但后文中的例2是错误的．文中将“－”号误为“＋”号．改正后,不能证明（。）式＞0,例如令a;、1,a。、l,a;学a。,a。－…－an二0,（。）式＜0,因之,不等式（2）（3）（以及其推广情形）根本不能用本文定理2加以证明．2不等式（3）是一个错误的不等式．例如令定理1证明中的“X1’‘’－—一（一二L一）”－’（X;二）”应改为（－——）‘－’（X;一旦）以上意见供参考．读者来信@续铁权     

级数S_k(n)=sum from p=1 to n p~(k-1)的计算与分解

<正> 1.前言关于级数 S_k(n) 的计算,国内外已有很多方法,一般说,当 k>6时,计算都比较复杂.1984年金治明利用(?)变换给出了一个通式,但实际计算时只能对给定的 k 与 n求 sum from p=1 to n p~k.陈景润给了另一种方法,推得了从 S_2(n) 到 S_(11)(n)的分解公式,使求值大为简化,但如继续推 S_(12)(n),S_(13)(n),…,计算量将会急剧增大.本文给出一个比较简便易记的递推法(定理1),并受陈景润所得结论的启示,证明 S_k(n) 的分解式对任意正整数k≥3成立(定理2).     

为何韦达定理不适用

题目已知圆x2＋y2=4与抛物线y2=ax（a＞0）相交于A、B两点，且IABI—2乃，求该抛物线的焦点坐标．解设A、B两点的坐标分别为：（11，yi），（xZ，yZ），由于题设条件中的圆和抛物线均关于2轴对称，故有2；一22＞0，y．—一yZ。＿．．I＿－．－－－－－－fu＿＿。＿M且Iyll—lyZI一一一J3，不妨取yi一J3，趴x＼yL4得x，＝1或x＝－1（一，将A点坐标（1，厄）代入y‘一。得。一3，rt抛物线的焦点坐标为（号，0）．’，”－”－””””’”””——””””4’一””笔者在课堂上讲完该解法后，让学生用韦达定理试试，立即有学生提出该…     

一类特殊幂级数收敛半径的求法

考虑下面级数其中，b，C均为正整数，并且b＞0。定理1如果级数（1）当X=X0（X00）时收敛，则适合不等式|x|＜|x0|的一切X使幂级数（1）绝对收敛；反之，如果当X=X0时级数（1）发散，则适合不等式|x|＞|x0|的一切X使幂级数（）发散。征先设x。是幂级数（l）的收敛点，即级数Zanxg”“收敛，根据级数收敛的必要条件，这时有lima。xX””一0，于是存在一个常数M，使得“外””D＜M（n一0，I，··一这样级数（）的一般项的绝对值因为当卜D＜卜。D时，等比级数＞WDH卜””收敛（公比为D＞‘＜1），所以级数十coZDa。xb”“刊收敛，也就…     

用黄金数的性质解数学竞赛题

黄金数=618033989…以其美妙的比值在美学、艺术、建筑和曰常生活等方面都有着广泛的应用，吸引了一大批古今中外的学者对其进行深入研究．关于它，有一个奇特而和谐的性质，倍受近年国内各地各级各类数学竞赛命题者的青睬．注意到黄金数满足方程W‘＋W一1一0，警系数列W，。’，W‘，…，我们有W’—一W＋1，旧约可得，如下定理w”一（一1）””‘。w＋（一1）”。－l＿、．、＿＿Ji一1＿。。＿、n＋＿（n6N）．真中，w一上十7J，a．是斐没那契数列1，1，2，3，5，8，13，…，。，…的第n顶（现定a。一0）．上述结论富易借助数学旧纳沃…     

两个二元函数之商的极限的探讨

在数学理论的研究和应用中，常常遇到这样的问题，设两个二元函数它们都在点（x0，y0）的某个邻域内连续（甚至于有更好的性质，例如可微），且（x0，y0）是它们的公共零点。当（x，y）→（x0，y0）时’此两个二元函数之商的极限是否存在？这是二元函数I型未定式的极限问题。与一元函数相比，二元函数未定式的极限问题要复杂得多和困难得多。引理1设函数g（x，y）在点（0，0）处可徽，且g（0，0）一0，匕radg（0，0）一1人IZ，。。。＿，2，。。、＿。。。＿＿。J。（0，0）。，＿＿＿。＿。nn。V。。。＿Vg‘Z（0，0）＋g’2（0，0）学0…     

|A+B|~(1/n)≥|A|~(1/n)+|B|~(1/n)的一个加强

-j协 ,llweJ 路 1.引言文「1〕证明了命题:设A,B是。阶正定矩阵,则}勿‘一卜“!,一〔·+”’ 1 11!A+B!“)}A}”+IBI”(1)等号成立当且仅当A=无B(lc>0). 其后,吴忠民[2]、吴爱军[劫又分别给出了(约的两种不同的证法.本文则将建立一个比(1)更强的正定矩阵不等式.全文约定A>O表示矩阵A正定,I,=只·I(又>0)为数量矩阵;如不特别说明,本文中的矩阵均指n阶实矩阵. 定理设滩>0,刀>0,,A}>J几;{,,BJ>11目,则一挤(加一扩(IA+Bl一,z。+z。.)篇等号成立当且仅当几‘/a=拼‘/b.(公一=1,2,,二,忍). 证明:令‘=兀兄:一‘,少二且。,一””· ‘=1…     

平面一点到三角形某些心的距离公式

定理P为西ABC所在平面任一点，D、．．＿＿－＿．＿AD、AEE分别在直线AC、AB上，HM一人，品一”p，BD与CE交于M（不在边上），则证明仅证M在西ABC的情形．如图BFAAM，，7，由已知S一：，五千一又十p，从而，’。—一FCU”MP分别在西PBC和西ABC中，应用Stewart定理：在西APF中再用Stewart定理：将叩’、”’表达式代入整理即得欲证．若点M与J重合，则代入（。）式，即得平面一点到三角形某些心的距离公式@吴勤文$新疆昌吉州第一中学!831100     

调和级数sum from n=1 to ∞(1/n)发散性的两种简单证法

引理1设有两个收敛级数：则级数也收敛,其和为引理2收敛级数在不改变各项顺序下加括弧号后所成的新级数仍收敛于原来的和．引理3若级数收敛,则组数（k为常数）也收敛,以上三个引理的证明见一般高数教材．下面用反证法给出调和级数发散性的两种证明．（2）式-（1）式,再结合引理1知这等式显然矛盾．故发散的．证法。设2上收敛分别是否“的前n项与前2顶之和．由收敛的定义知由极限保序性知最后再指出一种用几何平均值与算术平均值的关系的证明方法．是发散的调和级数sum from n=1 to ∞(1/n)发散性的两种简单证法@周世国$郑州工业大学@成…     

HARNACK'S INEQUALITIES FOR ANALYTIC OPERATOR FUNCTIONS

IllltllodllCtIOllLetHdenoteacomplexHllbertspace．LetB（H）beacomplexBanachspaceofallboundedlinearoperatorsonH，andB（H）”，thecolljugatespaceofB（H）．TherealandimaginarypartsofanoperatorAonXaredenotedbyReAandImA，respectively，l．e。D。A一T，、、A＿一Ti，＊＊，。、．．＿TT。－＿，。，、，、＿＿。、、。＿、。＾。＿，、、＿。，，、。＿＾。nireH”一十，lmH“＝－－－－－－．rortWOInirm1LlanOperaLOrSH．nOllrr。weWriteH5otoIndicatethatB—AIsapositiveoperator．i．e，（（B—A）。，…     

(2n—1)次插值样条的误差分析

县1.函数在两点的插值多项式及其导数的余项满足条件P盆乏己,:(a‘)二F(”,)(a‘),i二o,1;j二o,1,2,…,n一1}一均多月!人(1 .1)其中h=al一a。,v二一1(x)二艺〔F(“,)(a。)f:,+1(v)+F(“’)(a,)夕:,一卜1(v)]hZ’, 7二0兰二粤,xc〔a。,。1],称为尸(二)在两点a。及a,的(2。一‘) h’一’~‘一“’一二J”‘’/J‘、一z‘一’“、、一“人“一火卜“、一”次插值多项式.这里f:,*:(。)及夕:,十,(v)是Zj+1次多项式,它们的定义及系数的算法见〔2〕及〔3〕. 定理1设F(x)任CZ“〔a。,al〕,则存在雪〔(a。,al),使得F(二)=艺[F(2’)(a。)f:,十1(…     

来稿选登

来稿选登１如果ｆ（。）一屹子７二，求证／（ａ）＋“＋＋ｘ－．ａ４ｂ、，。、。。。、、．ｆ（ｂ）＝ｆ（＝＝’－－－－ａｍ）．此题不是病题，因为函’”１＋ａｈ”数己给定，定义域就确定为（－－，１）．所以，。０十Ｏ、，。＿＿＿，ｏ十Ｏ，。＿ｆ（ａ），ｊ（）...