一个数论问题

求证:当n>1时,1+1/2+1/3+...+1/n不是整数.

当n=2时,1+1/2=3/2显然不是整数,结论成立。下面要证明的是,当n>=3时,1+1/2+1/3+……+1/n也不可能是整数。设s=1+1/2+1/3+……+1/n.,m是满足2^m<=n的最大正整数(即有
2^m<=n,且2^(m+1)>n),于是令M=2^m,在s=1+1/2+1/3+……+1/n两边同时乘以M,得到
Ms=M+M/2+M/3+……M/n。注意到等式右边的每一项M/k(k=1,2,3,……n),它要么是整数,要么是一个分母为奇数的不可约分数,现在我们来考察那些分母为奇数的不可约分数的项。因为n>=3,故在所有的分母当中(都是奇数^_^)必定存在一个最大的奇素数,设它为p,这样在分母中去掉p,设余下的奇数的最小公倍数为N,我们在Ms=M+M/2+M/3+……M/n两边再同时乘以N,得到MNs=MN+MN/2+MN/3+……MN/n。注意到等式右边的每一项MN/k(k=1,2,3,……n), 当且仅当k=p时,MN/k不是整数,其他的项都是整数。所以等式右边最后得到的不是整数!从而等式左边的MNs也不是整数, 这样一来如果s是整数的话,那么
MNs就变成整数了,矛盾!所以s决不可能是整数。结论证明完毕^_^
为了使你能更好理解上述证明过程,我给你具体举个例子吧^_^。例如证明s=1+1/2+1/3+……+1/10不是整数,2^3<10,2^4>10,所以取M=2^3=8,于是在s=1+1/2+1/3+……+1/10得到8s=8+4+8/3+2+8/5+4/3+8/7+1+8/9+4/5,右边有5项不是整数,它们的分母依次是3,5,3,7,9,5。期中最大的奇素数p是7, 除掉7剩下的数最小公倍数是45,因而N=45。所以8*45*s=8×45+4×45+8×15+2×45+8×9+4×15+8×45/7+8×5+4×9,很明显等式右边8×45/7这一项是不可约分数,因而整个和式结果不是整数,所以s不可能是整数。
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第1个回答  2007-05-25
1/2+1/3+……1/N永远都是比1小,比0大
1加上一个比1小比0大的数当然不是整数了
第2个回答  2007-05-25
对头~~~不过~~~~~唉,按中国的应试教育考试方法来说~~~你什么都没写出来,所以不对~~~呵呵
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