证明
证明 S∞=∞S_{\infin}=\infinS∞ =∞(即 SSS 发散):
S∞=1+12+13+14+⋯S_{\infin}=1+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\frac{1}{4}+\cdotsS∞ =1+21 +31 +41 +⋯,
明显的有 S∞>1+14+14+18+18+18+18+⋯S_{\infin}>1+\frac{1}{4}+\frac{1}{4}+\frac{1}{8}+\frac{1}{8}+\frac{1}{8}+\frac{1}{8}+\cdotsS∞ >1+41 +41 +81 +81 +81 +81 +⋯,
所以
S∞>1+14+14+18+18+18+18+⋯=1+(14+14)+(18+18+18+18)+(116+⋯ )=1+12+12+12+⋯=∞S_{\infin}>1+\frac{1}{4}+\frac{1}{4}+\frac{1}{8}+\frac{1}{8}+\frac{1}{8}+\frac{1}{8}+\cdots=1+(\frac{1}{4}+\frac{1}{4})+(\frac{1}{8}+\frac{1}{8}+\frac{1}{8}+\frac{1}{8})+(\frac{1}{16}+\cdots)=1+\frac{1}{2}+\frac{1}{2}+\frac{1}{2}+\cdots=\infinS∞
>1+41 +41 +81 +81 +81 +81 +⋯=1+(41 +41 )+(81 +81 +81 +81 )+(161 +⋯)=1+21 +21 +21 +⋯=∞。
对于 limn→∞\lim_{n\rightarrow\infin}limn→∞ ,有limn→∞Sn=Sn+1−1n+1\lim_{n\rightarrow\infin}S_n=S_{n+1}-\frac{1}{n+1}limn→∞ Sn =Sn+1 −n+11 ,又因为 limn→∞1n=0\lim_{n\rightarrow\infin}\frac{1}{n}=0limn→∞ n1 =0,所以 limn→∞Sn=Sn+1\lim_{n\rightarrow\infin}S_n=S_{n+1}limn→∞ Sn =Sn+1 。利用极限的性质,有
limn→∞Sn=Sn****∞\lim_{n\rightarrow\infin}S_n=S_{n+1}=S_{\infin}limn→∞ Sn =Sn+1 =S∞ 。因此,在 nnn 极大时,SSS 为无限。
综上,必定有 Sn≥kS_n\ge kSn ≥k,我们必定能求出答案。
代码
代码就很简单了,直接枚举: