Cpy1531 发表于 2020-3-17 17:19:49

数列收敛问题

这个数列收敛还是发散?请给出证明。
\(\D\left\{\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}{\abs{\sin i}}\right\}\)

northwolves 发表于 2020-3-18 00:34:49

感觉是发散的,你看看我发的,mathe证明的这个帖子,有没有一些灵感:

https://bbs.emath.ac.cn/thread-49-1-1.html

mathe 发表于 2020-3-18 08:35:23

应该收敛才对。如果把|sin(n)|看成随机数,利用大数定理就可以知道结果收敛于均值$\frac2{\pi}$,但是严格证明可能会比较难

282842712474 发表于 2020-3-18 13:04:47

mathe 发表于 2020-3-18 08:35
应该收敛才对。如果把|sin(n)|看成随机数,利用大数定理就可以知道结果收敛于均值$\frac2{\pi}$,但是严格 ...

数值结果与@mathe 的结果基本一致,确实接近于$2/\pi$。:b:

mathe 发表于 2020-3-18 13:24:51

如果我们把前n个整数除以pi的余数收集到区间(0,pi),那么相邻的余数之间的差在n趋向无穷时趋向0,所有结果就是sin(x)在这个区间的定积分再除以pi

282842712474 发表于 2020-3-18 14:12:50

mathe 发表于 2020-3-18 13:24
如果我们把前n个整数除以pi的余数收集到区间(0,pi),那么相邻的余数之间的差在n趋向无穷时趋向0,所有结果 ...

“相邻的余数之间的差在n趋向无穷时趋向0”这个条件够了吗?似乎还要证明均匀性?类似的结论对所有无理数都成立?

282842712474 发表于 2020-3-18 22:58:17

282842712474 发表于 2020-3-18 14:12
“相邻的余数之间的差在n趋向无穷时趋向0”这个条件够了吗?似乎还要证明均匀性?类似的结论对所有无理数 ...

确实找到一些资料了,对于任意无理数$\alpha$,数列$\{n\alpha\}$在$[0,1)$上是均匀的,其中$\{\cdot\}$表示一个实数的小数部分。在本题中$\alpha=1/\pi$
(参考链接:https://mathoverflow.net/questions/48501/distribution-of-na-when-a-is-irrational-number)

另外,还有一个Google Book(书名为《Hermann Weyl’s Raum - Zeit - Materie and a General Introduction to His Scientific Work》)进一步肯定了这个结果:
https://books.google.com/books?id=oZLiqDQGnjgC&pg=PA177&lpg=PA177&dq=distribution+of+%7B%F0%9D%91%9B%F0%9D%91%8E%7D+when+%F0%9D%91%8E+is+irrational+number&source=bl&ots=i5fJ1-jWX9&sig=ACfU3U3skPfJYj8iM0qVzjL8_gJM-m2uVg&hl=zh-CN&sa=X&ved=2ahUKEwiI19fOoaToAhVL62EKHT8MAf0Q6AEwA3oECAoQAQ#v=onepage&q=distribution%20of%20%7B%F0%9D%91%9B%F0%9D%91%8E%7D%20when%20%F0%9D%91%8E%20is%20irrational%20number&f=false


mathe 发表于 2020-3-19 06:59:54

利用连分数理论就应该可以证明足够均匀了,只是过程会有点冗长

282842712474 发表于 2020-3-19 12:25:47

mathe 发表于 2020-3-19 06:59
利用连分数理论就应该可以证明足够均匀了,只是过程会有点冗长

欢迎给出一个demo(可以以一个更简单的无理数为例)。

Cpy1531 发表于 2020-3-28 09:20:40

282842712474 发表于 2020-3-18 22:58
确实找到一些资料了,对于任意无理数$\alpha$,数列$\{n\alpha\}$在$

找到了一道题
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