조화수

조화수 (Harmonic Numbers) $H_{n}$은 다음과 같이 정의합니다.

$$ H_{n} = \sum_{k = 1}^{n} \frac{1}{k} $$
조화수의 극한인 조화급수는 $\lim\limits_{n \to \infty} H_{n} = \infty$로 발산함이 알려져 있습니다. 다만 발산 속도가 느려서, 자연로그함수 $\ln{n}$에 가깝게 발산합니다.
조화급수의 발산 증명

적분 판정법 에 의해 $\int_{1}^{\infty} \frac{1}{x} \, dx = \ln x$는 발산하므로, $H_{n} = \sum\limits_{k = 1}^{n} \frac{1}{k}$ 또한 발산한다.

조화수 $H_{n}$에서 $\ln{n}$을 빼면 근사적으로 오일러-마스케로니 상수 $\gamma$를 얻을 수 있습니다.
조화수는 $n = 1$일 때를 제외하면 정수 가 될 수 없습니다.
$k$의 $m$제곱의 역수를 더해서 일반화된 조화수 를 만들기도 합니다.