2014-11-21 42 views
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我想證明諧波系列的大θ表示法是θ(logn)。 我想用積分來表示。諧波系列的大θ表示法

我正在試圖在方式來顯示這一點:在這種方式它不工作

**ln(n)=integral [1 to n] dx/x <= sum k=1 to n of 1/k <= 1 + integral [2 to n] dx/x = 1 + ln(n)** 

,怎麼一回事,因爲在「1」我不能證明諧波系列緊bounde是THETA(LOGN) 。

我該如何展示這一點,併爲了克服這個障礙? 請幫忙。

謝謝你們。

回答

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獲得界限的一個好方法是對總和中的每個術語應用估計......上限估計或下限估計。例如:

1 + 1/2 + 1/3 + 1/4 + 1/5 + 1/6 + 1/7 + 1/8> = 1 + 1/2 + 1/4 + 1/4 + 1/8 + 1/8 + 1/8 + 1/8

然後,將(1/4 + 1/4)= 1/2和組(1/8 + 1/8 + 1/8 + 1/8)= 1/2並繼續。你最終得到1/2「的次數的總和。」多少次?好吧,log_2(n)多次 - 我會讓你找出原因。

您可以用類似的方式得到高估,或者更簡單的方法是使用積分。請注意,在[n,n + 1]範圍內x爲1 /(x-1)> = 1/n。

因此1 + 1/2 + 1/3 + 1/4 + ... + 1/n < = 1 +從2到n 1 /(x-1)dx的積分)。

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我試圖使用inegral,但看看我得到1 + ln(n),它不能幫助我證明泛音系列的高音。 – user11001 2014-11-21 18:05:46

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1 + ln(n)<= 2 * ln(n)只要n> = e – TravisJ 2014-11-21 18:27:36

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請記住,要證明n項的諧波序列和是大-n,只需證明存在正常數c1和c2,使得c1 * ln(n)<= HS(n)<= c2 * ln(n)。 c1可以非常小(只要它是一個常量),並且c2可以非常大(只要它是一個常數)。 – TravisJ 2014-11-21 19:15:00