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harmonic numbers 計算ツール

harmonic numbers 計算ツール(無料・オンライン)。数値を入力すると瞬時に結果が表示され、計算式・手順・計算例も確認できます。すべてブラウザ内で計算され、登録は不要です。

中国語版: 调和数分数精确计算器

harmonic numbers 計算ツール
正整数 n(1 ≤ n ≤ 200000;n ≤ 2000 时额外给出精确分数)

原理:调和数 Hₙ = 1 + 1/2 + 1/3 + … + 1/n。它发散,但增长极慢:Hₙ ≈ ln n + γ,其中 γ ≈ 0.5772156649 是欧拉–马歇罗尼常数。加修正项 1/(2n) − 1/(12n²) 后误差在 n = 100 时已小于 10⁻¹⁰。Hₙ 也是黎曼 zeta 函数离散化的出发点,且满足恒等式 Hₙ = ψ(n+1) + γ(ψ 为双伽马函数)。

步骤:输入 n,工具用 Kahan 补偿求和计算 Hₙ 的 12 位小数值,同时给出渐近估计与两者差值;n ≤ 2000 时用 BigInt 逐项通分给出不可约精确分数。

示例:H₄ = 25 / 12 = 2.083333333333;H₁₀ = 7381 / 2520 = 2.928968253968;H₁₀₀ ≈ 5.187377517640;H₁₀₀₀ ≈ 7.485470860550。首个超过 10 的调和数是 H₁₂₃₆₇(H₁₂₃₆₇ ≈ 10.000043008276)。

注意事项:调和级数发散意味着只要耐心累加就能超过任意目标值,但速度是对数级的——从 10 到 100 只需再加大约 ln(100/10) ≈ 2.3 的量;精确分数的分子分母位数随 n 线性增长,n 大于 2000 时工具只给数值;浮点直接累加在 n 很大时会丢低位,Kahan 补偿把误差压到 10⁻¹¹ 量级。

相关:调和级数工具研究发散速率;zeta 函数工具在 s → 1⁺ 时连接 Hₙ 的连续版本(ζ(1) 发散、ζ(2) = π²/6);调和平均数工具是 1/H 的加权版本;欧拉常数与对数工具给出 γ 的高精度值。

harmonic numbers 計算ツールの使い方

  1. 各入力欄に自分の数値を入力します — 各欄に求める値の説明があります。
  2. 入力すると結果は即座に更新されます。「計算」ボタンは不要です。
  3. 結果カードで主要な数値、手順、実務上の注意点を確認できます。

よくある質問

harmonic numbers 計算ツールは無料ですか?

はい — Calcton の数学の計算ツールはすべて無料で、登録も不要です。入力データはブラウザ内で処理され、サーバーには送信されません。

このツールの中国語版はありますか?

はい。上の中国語版へのリンクをご利用ください。同じ計算ツールを簡体字中国語インターフェースで利用できます。

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