已知:Sn= 1+1/2+1/3+…+1/n。显然对于任意一个整数K当n足够大的时候Sn大于K。 现给出一个整数K1 =k =15要求计算出一个最小的n;使得Sn>K。
根据题目已知条件可得: Sn = 1 + 1/2 + 1/3 + ... + 1/n > K 即 1/2 + 1/3 + ... + 1/n > K - 1 设m = K - 1,则上式可改写为: 1/2 + 1/3 + ... + 1/n > m 根据调和级数的性质可知: 1/2 + 1/3 + ... + 1/n 的和是无限逼近于ln(n)的,即: 1/2 + 1/3 + ... + 1/n ≈ ln(n) 因此,我们可以将上式改写为: ln(n) > m 再将等式两边取指数: n > e^m 由此可得最小的n为e^m的上取整,即: n = ceil(e^m) 其中,ceil表示向上取整函数。
根据题目已知条件,K的取值范围是1<=K<=15,对应的m的取值范围是0<=m<=14。 将每个m代入公式n = ceil(e^m),计算得到对应的最小n,如下所示:
当m=0时,n = ceil(e^0) = ceil(1) = 1 当m=1时,n = ceil(e^1) = ceil(2.71828) = 3 当m=2时,n = ceil(e^2) = ceil(7.38906) = 8 当m=3时,n = ceil(e^3) = ceil(20.08554) = 21 当m=4时,n = ceil(e^4) = ceil(54.59815) = 55 当m=5时,n = ceil(e^5) = ceil(148.41316) = 149 当m=6时,n = ceil(e^6) = ceil(403.42879) = 404 当m=7时,n = ceil(e^7) = ceil(1096.63316) = 1097 当m=8时,n = ceil(e^8) = ceil(2980.95799) = 2981 当m=9时,n = ceil(e^9) = ceil(8103.08393) = 8104 当m=10时,n = ceil(e^10) = ceil(22026.46579) = 22027 当m=11时,n = ceil(e^11) = ceil(59874.14172) = 59875 当m=12时,n = ceil(e^12) = ceil(162754.79142) = 162755 当m=13时,n = ceil(e^13) = ceil(442413.39201) = 442414 当m=14时,n = ceil(e^14) = ceil(1202604.28416) = 1202605
综上所述,对于给定的整数K(1<=K<=15),要使得Sn>K,最小的n为: 当K = 1时,n = 1 当K = 2时,n = 3 当K = 3时,n = 8 当K = 4时,n = 21 当K = 5时,n = 55 当K = 6时,n = 149 当K = 7时,n = 404 当K = 8时,n = 1097 当K = 9时,n = 2981 当K = 10时,n = 8104 当K = 11时,n = 22027 当K = 12时,n = 59875 当K = 13时,n = 162755 当K = 14时,n = 442414 当K = 15时,n = 120260
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