這個級數為什麼等於ln4?
從我的這篇文章中,我們可以得到一個事實:
因此,
其中,
1`
2`
3`
於是我們有
其中, ,由區間再現公式
而
由
立得
最後,
對 稍作變形得 兩端以 為積分變數做從 到 的積分,得
命 代入,得
第一步,化簡
其中 是卡塔蘭數
第二步,求解冪級數
求導
同乘
積分
進一步化簡
其中 是卡塔蘭數的生成函數,
將其代入,解之得
再將 帶入得到
從而最終得到
第三步,把 帶入,得到所求為
注意到展開 = ,於是考慮f(x)=
f(x)= = =
=
於是原級數=f(1)= =
= =
=2ln2=ln4
設 則有 且:
於是:
附:藍色部分的證明
由二項式定理可得:
其中:
因此令 可得
在西西的大學生數學競賽輔導題上有 差一個係數的改編題
(最後兩邊同時乘以二即可得出正確答案)