>>809
任意の正の整数nに対して、a_n=1+1/2+…+1/n とおく
正の無限大に発散する調和数列 {a_n} について、
オイラー・マクローリンの総和公式から、n→+∞ のとき、a_n を漸近展開すれば
a_n〜log(n)+γ+1/(2n)−1/((12n)^2)+1/((120n)^4)−ε
である。ここに、0<ε<1/(252n^6) である
任意に a>−1 なる実数aを取る。このとき、任意の正の整数nに対して、
log(n+a)=log(n)+log(1+a/n) である
x=a/n とおいて、log(1+x)=log(1+a/n) をマクローリン展開すれば、
iog(1+x)=x−x^2/2+O(1/n^3) であるから、
log(n+a)=log(n)+log(1+a/n)=log(n)+a/n−(a/n)^2/2+O(1/n^3)
即ち、log(n+a)=log(n)+a/n−a^2/(2n^2)+O(1/n^3)
である。a>−1 なる実数aは任意に取っていたから、aを走らせれば
log(n+a)=log(n)+a/n−a^2/(2n^2)+O(1/n^3) a>−1 は任意 である
よって、調和数列 {a_n} について、n→+∞のとき a_n−log(n+a) を漸近展開すれば、
a_n−log(n+a)〜γ+(1/(2n)−1/((12n)^2)+1/((120n)^4)−ε)−(a/n+a^2/(2n^2)−O(1/n^3)) a>−1 は任意
即ち、a_n−log(n+a)〜γ+(1/2−a)/n+(−1/((12n)^2)+1/((120n)^4)−ε)−(a^2/(2n^2)−O(1/n^3)) a>−1 は任意
である。ここに、0<ε<1/(252n^6) である。故に、a=1/2 とすれば、(1/2−a)/n=0 であって、
a_n−log(n+a)〜γ−(1/((12n)^2)−1/((120n)^4)+ε)−(a^2/(2n^2)−O(1/n^3)) a>−1 は任意
を得る。ここに、0<ε<1/(252n^6 である