和刚才一样,令t=x/,就能在0<x<1时,使0<t,而且x=t/。
『西边的山丘』=㏒<以e为底,1/x<n次方>>
=n㏒<以e为底,1/x>由㏒<以e为底,a<n次方>>=n㏒<以e为底,a>得到
=n㏒<以e为底,/t>将x以t表示
=n㏒<以e为底,1+1/t>
这里要注意㏒<以e为底,1+1/t>,令u=1/t,然后调查当u>0时,㏒<以e为底,>的情形,这和调查调和数时十分类似,先画出和缓的『西边的山丘』。
[插图:平面直角坐标系u-y,1/1+u,过向右画直线,任取直线上一点作u轴射影构成长方形。长方形的面积为u,曲线与射影线与u-y轴所成的图形面积为㏒<以e为底,1+u>]
由于u>0时,斜线部分的面积小于长方形的面积,所以……
㏒<以e为底,1+u><u
又因为u=1/t……
㏒<以e为底,1+1/t><1/t
即可得到下式。
㏒<以e为底,1/x<n次方>>=n㏒<以e为底,1+1/t><n/t
以上就是对『西边的山丘』的观察。
※※『西边的山丘』的上界
㏒<以e为底,1/x<n次方>><n/tt>0
10.7.5旅途的终点
那么,再一次回到『岔路』吧,快一点快一点。
观察『东边的森林』与『西边的山丘』利用到的㏒<以e为底,P<n>>,就会变成下面的式子。
㏒<以e为底,P<n>><n/t+tt>0
就快结束了,将上面右边的式子命名为g,求函数g在t>0时的最小值,这个最小值就能将㏒<以e为底,P<n>>的头压住了。
g=n/t+t
g’=-n/t<平方>+π<平方>/6微分
解方程式g’=0,得到t=±,所以在t>0的范围内得到以下的增减表。
t0…<根号6n>/π…
g’-0+
g最小
故最小值如下。
g=×<根号n>
用比较容易懂的图表示就会像下面的图表,解出方程式g’=0是为了要找出图中水平切点的位置。
[插图:只有正半轴的平面直角坐标系,画y=g=+t,描点<根号n>,×t]
终于到高潮的部分了,现在关心的只有n,所以其它烦人的常数通通集合起来命名为K。
㏒<以e为底,P<n>><K×<根号n>但是K=<根号6>π/3
在『第一个转角』时有取对数,所以现在反取回来,回到转角就能看见家了。
P<n><e<K×<根号n>次方>但是K=<根号6>π/3
好了,这样终于告一段落了。
虽然是漫长的旅程,不过已经到家了……欢迎回来。
※※分拆数P<n>的上界之一
P<n><e<K×<根号n>次方>但是K=<根号6>π/3
※※求㏒<以e为底,P<n>>的上界×的旅行地图
㏒<以e为底,P<n>>
↓≤
㏒<以e为底,1/x<n次方>>+Σ<k=1到n,㏒<以e为底,1/>>
西边的山丘↑东边的森林↑
↓
『西边的山丘』←『岔路』→『东边的森林』
↓<↓<
n/t→n/t+t←t
↓
×<根号n>
10.7.6蒂蒂的回顾
我和蒂蒂一起享受米尔迦这段漫长的旅程,虽然有些地方还想亲自确认,不过现在最重要的是品尝在漫长旅途结束之后……追逐算式之后无法言喻的感觉。
我看向蒂蒂,她摆出认真的表情不发一语。
「蒂蒂,难道你很泄气吗?」我小声地问。
「不!怎么会,我完全不会泄气。」蒂蒂开朗地笑着。「在米尔迦学姐推导的过程中,有很多我不懂的地方,不过我没有泄气,因为我也有很多地方