我用个高中的放缩法来写一下吧。
首先,拿出一个不等式:
当且仅当 时取等.
证明:令 ,则 .
令 唯一极小值点 即 ,
即不等式成立.
令 ,则有 恒成立.
令 ,则有
,即 .
而 ,故 随 单调递增且无界.
比较判别,可知 无界,即调和级数不收敛.
mathoverflow上有个问题“有哪些核弹打蚊子的证明?”
陶哲轩举了这样一个例子:
若调和级数收敛,则 会被一个绝对可积函数控制。由控制收敛定理,其积分的极限等于极限的积分。但它的积分恒为1,它的极限是常函数0,积分也是0,矛盾!
Charles Fefferman最近在Numberphile的一个视频可以作为这个问题的回答。不剧透,自己看:
Infinite Series https://www.zhihu.com/video/1118784994222493696宁静。
以前没有发现,直到我看到她在浙江卫视《王牌对王牌》综艺节目上,现场重演了大玉儿,她对着马景涛说台词,说到“誓保吾皇,不生异心,如有违誓,短折而死”,说到短折而死那几个字时,过硬的台词功底一下子就打到我了,才想起她除了是电视剧里的大玉儿,她还是当年《阳光灿烂的日子》里的少女,演戏这么好,怎么以前没发现。
女王:求求题主放过我,我可不敢有什么政绩。。。