matlab讨论调和级数的变化规律
时间: 2023-07-13 10:06:39 浏览: 344
数学实验--matlab-裴波那契数列-调和级数的变化规律.docx
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调和级数是指形如 1+1/2+1/3+1/4+... 的无穷级数。调和级数是发散的,即其和无限大。如果我们考虑调和级数的部分和序列,即前 n 项的和,我们可以探讨其变化规律。
在 Matlab 中,我们可以用以下代码计算调和级数的前 n 项和:
```
n = 1000; % 计算前1000项的和
S = cumsum(1./(1:n)); % 求前n项的和
plot(S); % 绘制部分和序列的图像
```
运行该代码,我们可以得到部分和序列的变化图像。该图像呈现出一个逐渐增长的趋势,但增长速度逐渐减慢。这意味着调和级数的部分和序列是单调递增的,但增长速度逐渐变慢。
我们还可以计算调和级数的前 n 项与其对数的比值,即 log(n)/S(n),来探讨其变化规律。当 n 很小时,该比值很大,但随着 n 的增加,比值逐渐趋近于常数欧拉常数 γ,即 log(n)/S(n) → γ,其中 γ 约为 0.5772。
```
n = 10000; % 计算前10000项
S = cumsum(1./(1:n)); % 求前n项的和
ratio = log(n)./S; % 计算比值
plot(ratio); % 绘制比值的图像
```
因此,调和级数的部分和序列单调递增,但增长速度逐渐减慢,其前 n 项与对数的比值趋近于常数欧拉常数 γ。
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