Чтобы решить сумму (1 \frac{10}{11} + 1 \frac{11}{12} + 1 \frac{12}{13} + ... + 1 \frac{99}{100}), сначала преобразуем каждое слагаемое в более удобный вид.
Каждое слагаемое можно записать так: [ 1 \frac{n}{n+1} = 1 + \frac{n}{n+1} = \frac{n+1}{n+1} + \frac{n}{n+1} = \frac{n+1+n}{n+1} = \frac{2n+1}{n+1} ] где (n) принимает значения от (10) до (99).
Теперь наша цель — посчитать сумму: [ \sum_{n=10}^{99} \frac{2n+1}{n+1} ]
Эту сумму можно разделить на две части: [ \sum{n=10}^{99} \frac{2n}{n+1} + \sum{n=10}^{99} \frac{1}{n+1} ]
Рассмотрим первую часть: [ \sum{n=10}^{99} \frac{2n}{n+1} ] Это можно упростить так: [ \frac{2n}{n+1} = 2 - \frac{2}{n+1} ] Следовательно, [ \sum{n=10}^{99} \frac{2n}{n+1} = \sum{n=10}^{99} \left( 2 - \frac{2}{n+1} \right) = \sum{n=10}^{99} 2 - \sum_{n=10}^{99} \frac{2}{n+1} ] Сумма первых 90 натуральных чисел равна (2 \times 90 = 180).
Теперь вычислим вторую сумму: [ \sum{n=10}^{99} \frac{2}{n+1} = 2 \sum{n=11}^{100} \frac{1}{n} ] Это гармоническая сумма. Для её вычисления можем воспользоваться приближением: [ \sum{k=1}^{m} \frac{1}{k} \approx \ln(m) + \gamma ] где (\gamma) — постоянная Эйлера (приблизительно 0.577). В данном случае: [ \sum{n=11}^{100} \frac{1}{n} \approx \ln(100) - \ln(11) = \ln\left(\frac{100}{11}\right) \approx \ln(9.09) \approx 2.20 ]
Чтобы решить сумму (1 \frac{10}{11} + 1 \frac{11}{12} + 1 \frac{12}{13} + ... + 1 \frac{99}{100}), сначала преобразуем каждое слагаемое в более удобный вид.
Каждое слагаемое можно записать так:
[
1 \frac{n}{n+1} = 1 + \frac{n}{n+1} = \frac{n+1}{n+1} + \frac{n}{n+1} = \frac{n+1+n}{n+1} = \frac{2n+1}{n+1}
]
где (n) принимает значения от (10) до (99).
Теперь наша цель — посчитать сумму:
[
\sum_{n=10}^{99} \frac{2n+1}{n+1}
]
Эту сумму можно разделить на две части:
Рассмотрим первую часть:[
\sum{n=10}^{99} \frac{2n}{n+1} + \sum{n=10}^{99} \frac{1}{n+1}
]
[
\sum{n=10}^{99} \frac{2n}{n+1}
]
Это можно упростить так:
[
\frac{2n}{n+1} = 2 - \frac{2}{n+1}
]
Следовательно,
[
\sum{n=10}^{99} \frac{2n}{n+1} = \sum{n=10}^{99} \left( 2 - \frac{2}{n+1} \right) = \sum{n=10}^{99} 2 - \sum_{n=10}^{99} \frac{2}{n+1}
]
Сумма первых 90 натуральных чисел равна (2 \times 90 = 180).
Теперь вычислим вторую сумму:
[
\sum{n=10}^{99} \frac{2}{n+1} = 2 \sum{n=11}^{100} \frac{1}{n}
]
Это гармоническая сумма. Для её вычисления можем воспользоваться приближением:
[
\sum{k=1}^{m} \frac{1}{k} \approx \ln(m) + \gamma
]
где (\gamma) — постоянная Эйлера (приблизительно 0.577). В данном случае:
[
\sum{n=11}^{100} \frac{1}{n} \approx \ln(100) - \ln(11) = \ln\left(\frac{100}{11}\right) \approx \ln(9.09) \approx 2.20
]
Поэтому
[
\sum_{n=10}^{99} \frac{2}{n+1} \approx 2 \times 2.20 \approx 4.40
]
Теперь можем собрать всё вместе:
[
\sum_{n=10}^{99} \frac{2n}{n+1} \approx 180 - 4.40 = 175.60
]
Вторая часть:
[
\sum{n=10}^{99} \frac{1}{n+1} \approx \sum{n=11}^{100} \frac{1}{n} \approx 4.60\quad(\text{продолжая из предыдущего расчета})
]
Теперь объединим всё:
[
\sum_{n=10}^{99} \frac{2n+1}{n+1} = 175.60 + 4.60 = 180.20
]
Таким образом, итог:
[
1 \frac{10}{11} + 1 \frac{11}{12} + 1 \frac{12}{13} + \ldots + 1 \frac{99}{100} \approx 180.20
]
Вот, в продолжение темы, конкретный пример Хелперовой чуши.
Даны 90 слагаемых, каждое из которых меньше 2.
Ответ Хелпера: сумма равна 180.20