面積としての調和級数

 このブログであれこれと漫然と、調和級数に挑んではや半年。これといった新規性はないけれど、見て理解できるような調和級数の表現を実装してみた。

 一辺が1/nの正方形を次のように重ねる。
1)底に長さ=1の正方形を1個置く
2)その上に長さ=1/2の正方形を2個を横に並べる
3)以下同様に長さ=1/nの正方形をn個を横に並べる


するとこのような長方形が生まれる(10個まで)



 長方形の高さ=1+1/2+1/3+....+1/10=H10 であり、底辺=1であるから、H10に等しい。すなわち10までの調和級数の和になる。
 一般的には、どの層でも、横の長さはn×1/n=1である。よって各層の面積は1/nである。
 したがって、長方形全体の面積はnまでの調和級数となる。

 100個まで積み上げるとこうなる。

高さLog100で一辺=1の長方形を右脇に配してみた。

 この長方形の差分は取りも直さず、オイラーの定数に対応するものとなる。
ついでに見つけた面妖なことを付記しよう。