根据用户输入的正整数n,求1-1/2+1/3-1/4+......+(-1)^(n+1)/n的值。
时间: 2023-05-31 11:21:06 浏览: 182
输入一个正整数n,求输出为分数形式
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### 回答1:
这是一个求级数和的问题,根据题目中的公式,我们可以先定义一个变量sum,初始值为,然后使用for循环从1到n遍历每一个数,根据公式计算每一项的值,然后加到sum中。最后返回sum即可。
具体实现如下:
```python
def sum_of_series(n):
sum =
for i in range(1, n+1):
if i % 2 == :
sum -= 1/i
else:
sum += 1/i
return sum
```
这个函数接受一个正整数n作为参数,返回1-1/2+1/3-1/4+......+(-1)^(n+1)/n的值。我们使用了一个if语句来判断当前项的符号,如果是偶数项,则减去该项的值,否则加上该项的值。最后返回sum即可。
例如,如果调用sum_of_series(5),则返回的结果为.7833333333333332。
### 回答2:
题目描述:
根据用户输入的正整数n,求1-1/2 1/3-1/4 ...... (-1)^(n-1)/n的值。
解题思路:
这道题看起来很有难度,但是经过简单的观察可以看出这是一道很经典的数学题目——调和级数。
调和级数指的是所有单元数为n的分数之和,也就是:
1 + 1/2 + 1/3 + ... + 1/n
调和级数的一大性质就是随着n的增大,它的值越来越接近于ln(n),其中ln代表自然对数(以e为底的对数)。而且可以证明,当n足够大时,调和级数的误差不超过O(1/log n),也就是说,随着n的增大,调和级数的收敛速度是很快的。
那么,这道题目中的级数是一个特殊的调和级数,它比普通的调和级数多了一些负号。可以发现,如果只有加号,那么它就是一个调和级数;如果只有减号,那么它的绝对值还是一个调和级数,只是最后求出来的值需要加上一个负号;但是,既有加号又有减号怎么办呢?
针对这个问题,有一个比较简单的处理方法。可以发现,原式中的每一项,如果它的下标是偶数,那么它就是正的,如果它的下标是奇数,那么它就是负的。那么,我们可以将下标为奇数的项取负,变成下标为偶数项的形式。这样,原本的式子就变成了:
1 - 1/2 + 1/3 - 1/4 + ... + (-1)^(n-1)/n
这个式子就是一个交替调和级数,它的值可以写成:
ln2 - H(n),其中H(n)是普通调和级数的和。
最后,通过以上的方法就可以求出原式的值了。
### 回答3:
本题为求一个数列的和,而该数列为交替相加减的分数列。因此,需要将分数列化为通分分数列,然后再求和。
首先,为了方便计算,可以将(-1)^(n 1)/n的表达式改写为(-1)^n/n,这样就不用再考虑符号的变化。
然后,将分数序列写成通分分数系列:
1 - 1/2 + 1/3 - 1/4 + ... + (-1)^(n-1)/n
= (2/2 - 1/2) + (3/3 - 1/3) + ... + (n/n - (-1)^n/n)
= 2(1/2 - 1/3 + 1/4 - ... + (-1)^(n-1)/(n+1)) + (-1)^n/n
最后,可以利用公式ln(1+x)中泰勒展开式的前几项对第一个括号内的式子进行近似计算,得到:
1/2 - 1/3 + 1/4 - ... + (-1)^(n-1)/(n+1) ≈ ln(2)
代入上式可得:
1 - 1/2 + 1/3 - 1/4 + ... + (-1)^(n-1)/n
≈ 2ln(2) + (-1)^n/n
因此,当n为奇数时:
1 - 1/2 + 1/3 - 1/4 + ... + (-1)^(n-1)/n
≈ 2ln(2) - 1/n
当n为偶数时:
1 - 1/2 + 1/3 - 1/4 + ... + (-1)^(n-1)/n
≈ 2ln(2) + 1/n
需要注意的是,上式仅是一个近似解,当n较大时,误差会逐渐累积。因此,在实际计算中,应保留足够有效数字,或采用更精确的计算方法。
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