计算S=1!+4!+7!+10!+...n
时间: 2023-05-17 13:03:53 浏览: 329
首先,我们可以观察到这个序列中每个数都是以3为间隔的阶乘的乘积。因此,我们可以将其表示为:
S = (1!) * (4!) * (7!) * (10!) * ... * ((3n-2)!)
接下来,我们可以使用Stirling公式来近似计算每个阶乘的值。Stirling公式表示为:
n! ≈ √(2πn) * (n/e)^n
将Stirling公式代入到S中,我们得到:
S ≈ √(2π) * (1/e)^1 * √(2π*4) * (4/e)^4 * √(2π*7) * (7/e)^7 * ... * √(2π*(3n-2)) * ((3n-2)/e)^(3n-2)
简化后,我们得到:
S ≈ (2π)^(n/2) * (1/e)^(1+4+7+...+(3n-2)) * (3n-2)^(3n-2)/2 * (1*4*7*...*(3n-2))^(1/2)
注意到1*4*7*...*(3n-2)是一个等差数列的乘积,因此可以使用等差数列求和公式来计算它的值。等差数列求和公式表示为:
Sn = n/2 * (a1 + an)
其中,a1是首项,an是末项,n是项数。对于本题中的等差数列,a1=1,an=3n-2,n=(n-1)/3+1。将这些值代入公式中,我们得到:
1*4*7*...*(3n-2) = (n-1)/3+1 * (1 + 3n-2)/2 = n * (3n-1)/2
将这个结果代入到S中,我们得到:
S ≈ (2π)^(n/2) * (1/e)^(1+4+7+...+(3n-2)) * (3n-2)^(3n-2)/2 * [n * (3n-1)/2]^(1/2)
化简后,我们得到:
S ≈ (2π)^(n/2) * [(3n-1)/2]^(n/2) * (1/e)^(n^2/2 - n/2)
因此,计算S的近似值为:
S ≈ (2π)^(n/2) * [(3n-1)/2]^(n/2) * (1/e)^(n^2/2 - n/2)
注意到这个公式是一个近似值,因此在计算时可能会存在误差。
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