ln(1+1n)-1(n+1)1n-1(2n^2)-1(n+1)=1(n^2+n)-1(2n^2)0
即ln(1+1n)-1(n+1)0,所以Sn单调递减。由单调有界数列极限定理,可知Sn必有极限,因此
S=lim[1+12+13+…+1n-ln(n)](n→∞)存在。
于是设这个数为γ,这个数就叫作欧拉常数,他的近似值约为0。57721566490153286060651209,目前还不知道它是有理数还是无理数。在微积分学中,欧拉常数γ有许多应用,如求某些数列的极限,某些收敛数项级数的和等。例如求lim[1(n+1)+1(n+2)+…+1(n+n)](n→∞),可以这样做:
lim[1(n+1)+1(n+2)+…+1(n+n)](n→∞)=lim[1+12+13+…+1(n+n)-ln(n+n)](n→∞)-lim[1+12+13+…+1n-ln(n)](n→∞)+lim[ln(n+n)-ln(n)](n→∞)=γ-γ+ln2=ln2
欧拉常数发现的历史
欧拉常数最先由瑞士数学家莱昂哈德·欧拉1735年定义。曾使用C作为它的符号,并计算出了它的前6位小数。1790年,意大利数学家马歇罗尼(LorenzoMasi)引入了γ作为这个常数的符号,并将该常数计算到小数点后32位。但后来的计算显示他在第20位的时候出现了错误。
终于,XavierGourdon使用该公式在1999年计算欧拉常数到了108,000,000位,他使用了一种新算法:
An
γ=---------ln(n)+O(e^(-8n))
BnBn^2
βnn^k
An=∑(-)^2*Hk
k=0k!
βnn^k
Bn=∑(-)^2
k=0k!
12n[(2k)!]^3
=----∑----
4nk=0(k!)^4*(16n)^(2k)
β满足β(ln(β)-1)=3
目前尚不知道该常数是否为有理数,但是分析表明如果它是一个有理数,那么它的分母位数将超过10E242080(Havil,第97页)