这个级数为什么等于ln4?
从我的这篇文章中,我们可以得到一个事实:
因此,
其中,
1`
2`
3`
于是我们有
其中, ,由区间再现公式
而
由
立得
最后,
对 稍作变形得 两端以 为积分变数做从 到 的积分,得
命 代入,得
第一步,化简
其中 是卡塔兰数
第二步,求解幂级数
求导
同乘
积分
进一步化简
其中 是卡塔兰数的生成函数,
将其代入,解之得
再将 带入得到
从而最终得到
第三步,把 带入,得到所求为
注意到展开 = ,于是考虑f(x)=
f(x)= = =
=
于是原级数=f(1)= =
= =
=2ln2=ln4
设 则有 且:
于是:
附:蓝色部分的证明
由二项式定理可得:
其中:
因此令 可得
在西西的大学生数学竞赛辅导题上有 差一个系数的改编题
(最后两边同时乘以二即可得出正确答案)