Buffalo 发表于 2010-6-29 23:05:29

调和级数的缺项和

记所有含数码k的n位数的倒数和为L_n(k),所有不含数码k的n位数的倒数和为R_n(k),n\ge 2 时 L_n(k)中以不含数码k的两位数i开头的各有10^(n-2)-9^(n-2)项,每项都在\frac{1}{10^{n-2}i}和\frac{1}{10^{n-2}(i+1)}之间,而以含数码k的两位数i开头的各有10^(n-2)项,每项都在\frac{1}{10^{n-2}i}和\frac{1}{10^{n-2}(i+1)}之间,定义t_{\alpha}(k)=\sum_{i=1}^9 \frac{1}{10i+k+\alpha}+\sum_{i=1}^9 \frac{1}{10k+i+\alpha}-\frac{1}{11k+\alpha},\alpha=0,1,s_{\alpha}(k)=\sum_{i=10}^{99} \frac{1}{i+\alpha}-t_{\alpha}(k),则有(1-0.9^{n-2})s_0 (k)+t_0 (k)\ge L_n(k)\ge (1-0.9^{n-2})s_1 (k)+t_1 (k) ,类似地,0.9^{n-2}s_0 (k)\ge R_n(k)\ge 0.9^{n-2}s_1 (k)。
当n < n_0(k)=2+log_{0.9}\frac{s_0 (k)+t_0 (k)}{s_0 (k)+s_1(k)}时L_n (k)<R_n(k),而当n > n_1 (k)=2+log_{0.9}\frac{s_1 (k)+t_1 (k)}{s_0 (k)+s_1(k)}时L_n (k)>R_n(k)。
计算结果:
k   n_0 (k)   n_1 (k)使L_n (k)>R_n(k)的最小n
1   3.90   4.27      4? 5?
2   5.46   5.83      6
3   6.08   6.45      7
4   6.42   6.80      7
5   6.65   7.02      7?8?
6   6.81   7.18      7?8?
7   6.93   7.30      7? 8?
8   7.03   7.40      8
9   7.11   7.48      8

由于估计过于粗放,数码1、5、6、7不能完全确定。
完全类似地考虑前三位得到如下结果

k   n_0 (k)   n_1 (k)使L_n (k)>R_n(k)的最小n
1   4.05   4.09      5
2   5.62   5.66      6
3   6.24   6.28      7
4   6.59   6.62      7
5   6.82   6.85      7
6   6.98   7.02      7?8?
7   7.11   7.15      8
8   7.21   7.25      8
9   7.30   7.33      8

数码6还需要进一步考虑前四位。

Buffalo 发表于 2010-6-29 23:41:59

补充:k也可以取零,需要稍微修改一下s,t的定义,考虑前两位就可以得到结果是8。也就是说在这里数码0更像9而不是1。
对于数码6,计算前四位仍不能确定,不过因为有三个计算结果,可以作外推,由此得到n=8。
页: [1]
查看完整版本: 调和级数的缺项和