求出1-(1/2)+(1/3)-(1/4)…(1/100)的和 三种解法详细解析
时间: 2024-12-29 15:33:03 浏览: 9
求解1减去分数序列1/2、1/3、1/4...一直到1/100的和,可以采用以下三种常见的解法:
**方法一:交错级数求和公式**
这是一种利用交错级数(交错数列)性质的计算方法。对于交错级数 \( \sum (-1)^n \frac{1}{n} \),当 \( n \) 趋于无穷大时,如果满足两个条件:第一,绝对值递减(即 \( |a_n| = \frac{1}{n} \) 是单调递减的),第二,\( a_n \) 的极限为0(即 \( \lim_{n \to \infty} \frac{1}{n} = 0 \)),则其和等于第一个正项减去最后一个正项,即 \( S = 1 - \frac{1}{100} \)。
**方法二:分组求和**
将分数分为两组相消的形式,比如每两个连续的分数相互抵消一部分。首先将奇数位置的分数和偶数位置的分数分开,然后逐对抵消:
- 奇数位置的分数:\( \frac{1}{2} + \frac{1}{4} + \frac{1}{6} + ... + \frac{1}{98} \)
- 偶数位置的分数:\(-\frac{1}{3} - \frac{1}{5} - \frac{1}{7} - ... - \frac{1}{99}\)
这两部分相加后,所有分数都会互相抵消,剩下的就是 \( \frac{1}{100} \)。
**方法三:计算程序实现**
使用计算机编程语言(如Python)编写一个循环,从1到100累加每个分数的倒数,同时注意取负号的情况。例如,可以用for循环加上if判断来控制每一步的正负:
```python
total = 0
sign = 1 # 初始化正序
for i in range(1, 101):
total += sign / i
if i % 2 == 0: # 判断是否是偶数位置,如果是,则改变正负号
sign = -1
```
运行程序后得到的结果也是 \( 1 - \frac{1}{100} \)。
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