求证,1+1/2+1/3+1/4+1/5+......+1/n 不是整数。

如题所述

http://zhidao.baidu.com/question/17426250.html
我证过一遍了,不过再复制粘贴一遍吧。

证明:n必然在2的两个幂次之间,设2^k<=n<2^k+1。

令S=1+1/2+1/3.……+1/n,且设N为从1到不大于n的所有奇数之积。即N=1*3*5*……*(不大于n的最大奇数)。
那么考察2^(k-1)*S*N

显然,S中的所有(1/奇数)的项(如1,1/3,1/5,1/7……)乘以N后都是整数。放在一边不管。

不大于n的偶数可以表示成2的若干次幂和一个奇数的积,例如10=2*5,24=2^3*3等等。那么所有(1/偶数)的项也都可以表示成(1/2^t)*(1/奇数)。

那么,除了(1/2^k)这一项外,其他的偶数分母项也都可以在乘了2^(k-1)*N后变成整数。

但是(1/2^k)*2^(k-1)*N=N/2,仍然不是整数。

也就是说,2^(k-1)*S*N=M+N/2,M是一个整数(就是2^(k-1)*N乘以其他所有的分数项),N/2不是整数。

S乘以一个整数还不是整数,那么S本身当然不是整数了。
证毕。

顺便说一句,S=1+1/2+1/3.……+1/n,当n不断增大时,S可以无限增大(只要n足够大,S要多大有多大)。这个证明可以在任意一本讲极限的书上查到。

参考资料:冯克勤《初等数论及应用》追问

高手呀,看懂了,谢谢。不过还是问下,你是如何想到这方法的?怎样想到从2^(k-1)*S*N入手的呀?对于这类题,有啥子基本思路没?如果再碰到,又该从哪方面下手呀?

追答

嗯,是从冯克勤书上的参考答案看到的……那本书说得还算是容易懂。基本想法就是用乘法排除掉尽可能多的项然后证明剩下的不是整数。至于一般思路……只能多练练然后跟着感觉走了

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第1个回答  2011-08-08
奥特曼知道
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