northwolves 发表于 2009-3-26 18:10:31

长见识了!

mathe 发表于 2009-3-26 18:12:30

呵呵,发现上面写错了不少,应该是
$P(k)=1/n\sum_{h=k+1}^n k/{h-1}$
$P(k+1)-P(k)=1/n(\sum_{h=k+2}^n1/{h-1}-1)=1/n\sum_{h=k+1}^{n-1}1/h-1/n$
$k=min{k| \sum_{h=k+1}^{n-1}1/h<1}$
不过说P(k)的最大值在$$或$+1$是错误的:
看Pari/Gp程序:
fn(n)={local(m,s);s=0.0;m=n;for(u=1,n-1,s+=1.0/(n-u);if(s<1.0,m=n-u));m}
于是
(18:10) gp > fn(100)
%15 = 38
(18:10) gp > 100/exp(1)
%16 = 36.78794411714423215955237702
(18:11) gp > fn(1000)
%17 = 369
(18:11) gp > 1000/exp(1)
%18 = 367.8794411714423215955237702

LLJ_LLJ 发表于 2009-3-26 18:22:44

哈哈,楼上先检查以下自己的程序有无错误。
我可是有证明过程的。

mathe 发表于 2009-3-26 18:36:10

嗯,应该是m-1而不是m.证明不难,用积分就可以了

LLJ_LLJ 发表于 2009-3-26 18:48:02

有些东西想想简单,但一旦动手去做就不是一回事了。
还有 人若掌握了高深的知识,一解题目就会想到用高等知识来做,有时候初等的东西反而更简单,更巧妙。
我就有这个毛病。一拿到题目,先让电脑算算吧,看看有什么规律吧。算面积,那就用积分吧。

LLJ_LLJ 发表于 2009-3-28 23:27:28

以下是一个证明,大家看看有无疏漏或错误。
----------------------------------------------------
令q=int($n/e$)    int()为取整函数
          那么,q<=n/e<q+1
概率公式
n=2       P(0)=1/2    P(1)=1/2   ,q=0,命题肯定成立。
n>2
    $P(k)=k/n.(\sum_{i=k}^{n-1}1/i)$               k>0   
    $P(k) =1/n$                                                      k=0
△P= $P(k+1)-P(k) =1/n\sum_{i=k+1}^{n-1}1/i-1$   
即n · △P= ($\sum_{i=k+1}^{n-1}1/i-1$)   
从上面式子可看出△P是个递减数列,从大于0,逐渐减至小于0. 当第一次变为负值时的k就是所求的最大值的自变量。


构造两个新的数列:
   C(k)=$\sum_{i=1}^{k}1/i-ln(k+1)$               C(k)是个递增数列
   C'(k)=$\sum_{i=1}^{k}1/i-ln(k)$                   C'(k)是个递减数列
    这两个数列的极限值都相等,都等于欧拉常数C=0.57721566490153286060651209
将概率△P用C(k)或C'(k)来表示:
    n · △P=ln$n/(k+1)$ + C(n-1)-C(k) -1                式子1
    n · △P=ln$(n-1)/k$+C'(n-1)-C'(k+1) -1         式子2

                                             
根据式子1:
    k取q-1值时,n · △P=ln $n/q$ +C(n-1)- C(q-1)-1
   因为q<=n/e,所以n/q>=e,因为C(k)是个递增数列,所以C(n-1)- C(q-1)>0.
   所以n · △P >lne+0-1>0.
   因此 k取q-1值时,△P>0 ,   所以P(k)取最大值时,k 必定>=q
根据式子2:
   k取q+1值时,n*△P=ln (n-1)/(q+1) +C'(n-1)- C'(q+2)-1
   因为n/e<q+1,所以(n-1)/(q+1)< n/(q+1)<e,因为C'(k)是个递减数列,所以C'(m-1)- C'(q+2)<0.
    所以n · △P <lne+0-1<0,
    因此k取q+1值时,△P<0,所以P(k)取最大值时,k 必定<=q+1

因此P(k)取最大值时, q<= k <=q+1
命题得证。

mathe 发表于 2009-3-29 08:40:22

这里关键在于说明C(k)和C'(k)单调,这个其实同直接用积分$int{dx}/x$等价.
此外,最好用符号$C_1(k)$和$C_2(k)$,毕竟C'(k)这个符号容易同导数符号混合.

LLJ_LLJ 发表于 2009-3-29 13:22:34

一个不连续的数列题,用积分来解题,不知方便在哪里?我 很困惑,希望高手们能帮我解惑。不要又是一句空话。只有把过程写出来,才能判断到底是不是方便。

mathe 发表于 2009-3-29 17:36:08

这是很常规的手段,对于单调函数f(x),数学分析里面经常采用积分对求和进行估计,也就是
$\int_{k-1}^n{dx}/{f(x)}$和$\int_k^{n+1}{dx}/f(x)$来估计$\sum_{i=k-1}^n1/{f(i)}$

无心人 发表于 2009-3-29 17:59:30

你很少这时候在线

大概逛街逛累了,上来找乐子了吧
;P
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