1+1/2²+1/3²+···+1/n²=2
H(调和数)
n
1+1/2²+1/3²+···+1/n²+···=π^2/6
证明:可以参见黎曼zeta函数。
一个有意思的推导是欧拉给出的。
考虑Sin(x)/x
泰勒展开后有sin(x)/x=1-x^2/3!+.
另外,sin(x)/x在x=nPi的时候有零点.我们假设可以用这些零点来表示sin(x)/x那么有
sin(x)/x=(1-x/Pi)(1+x/Pi)(1-x/(2Pi))(1+x/(2Pi)...
(成立因为左边有右边的零点必须相同)。
也就等于(1-x^2/Pi^2)(1-x^2/(4Pi^2)).
展开上面的连积,然后取x^2项目的系数有。
-(1/Pi^2+1/(4Pi^2)+1/(9Pi^2)+.)=-1/Pi^2(1+1/4+1/9+...1/n^2)
这个既然是x^2项目的系数,自然应该等于1/3!=1/6。
所以得到
1+1/4+1/9+.=Pi^2/6。
或者:
函数f(x)=-x,-π。
扩展资料
定理:
设n是一个正整数。如果定义在一个包含a的区间上的函数f在a点处n+1次可导,那么对于这个区间上的任意x,都有
f(x)=f(a)+f′/1!(x−a)+f(2)(a)/2!(x−a)2+...+fn(a)/n!(x−a)n+Rn(x)
其中的多项式称为函数在a处的泰勒展开式,剩余的Rn(x)Rn(x)是泰勒公式的余项,是(x−a)n(x−a)n的高阶无穷小。
泰勒公式的定义看起来气势磅礴,高端大气。如果a=0的话,就是麦克劳伦公式,即f(x)=∑Nn=0fn(0)/n!xn+Rn(x)f(x)=∑n=0Nfn(0)/n!xn+Rn(x),这个看起来简单一点。
更正一下: n平方分之一前n项和极限为六分之(pai的平方)
一)泰勒级数
首先是预备知识:
多项式 f(x) = a0 + a1x + a2x² + ....+ anx^n
由韦达定理,常数项a0=1时,f(x)=0根的倒数和 等于 一次项系数a1的相反数
将sinx按泰勒级数展开: sinx=x-x^3/3!+x^5/5!-x^7/7!+ …
那么 sinx/x=1-x^2/3!+x^4/5!-x^6/7!+ …
令y=x^2, 有sin√y/√y=1-y/3!+y^2/5!-y^3/7!+ …
由sinx=0的根为0,±π,±2π,…
知 f(y)=sin√y/√y 的零点为 π²,(2π)²,(3π)²,…
由之前的韦达定理: 1/π²+1/(2π)²+(3π)²+…=1/3!
整理一下: 1/1²+1/2²+1/3²+...=(1/3!)π²=π²/6 ,
二)傅里叶级数的请见下图
傅里叶级数: Equation (17)
http://mathworld.wolfram.com/RiemannZetaFunctionZeta2.html
泰勒级数:
http://www.math.wpi.edu/IQP/BVCalcHist/calc3.html