解決済み

調和級数の部分和Hn=k=1n1kH_n= \sum_{k=1}^n \dfrac{1}{k}の近似として使えそうな式を色々と考えて、今任意のxにおいてHnlog(nx)+Hx任意のxにおいてH_n\fallingdotseq\log(\dfrac{n}{x})+H_xって式が出たんですが、これよりもっと近似の精度上げたりできないでしょうか?

補足

言い忘れてましたが、「x,yx,yは両方とも正である」という条件も必要です。

ベストアンサー

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 たとえば、γ\gamma はオイラー=マスケローニの定数として、

Hnlogn+12n+γ(1)H_n \approx \log n + \frac{1}{2n} + \gamma\tag{1}

という近似ができます。この式の両辺の差は高々 γ1/2=0.0772157\gamma - 1/2 = 0.0772157\cdotsnn++\infty へ発散するとき差は 00 へ漸近します。見てのとおり収束は速くありませんが。

 導出は次の等式からできます。

Hn=logn+12n+12+1n{x}{x}2x3dx(2)H_n = \log n + \frac{1}{2n} + \frac{1}{2} + \int_1^n \frac{\{x\} - \{x\}^2}{x^3} dx\tag{2}

ただしここで {x}\{x\}xx の小数部分をあらわします。


質問者からのお礼コメント

質問者からのお礼コメント

グラフ描画ソフトで描画してみたんですが、結構精度良かったです!!!

ありがとうございました!

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