和为‘-1/12’。
“这是级数计算的一个经典证明。”
“但有意思的是,自然数之和,利用纯级数的方法计算,结论是正确的,过程是错误的。”
“最早证明所有自然数和是‘-1/12’的数学家是欧拉,但他的证明过程,当时认为很荒唐,让人看不懂,也不被认可。”
“后来有一个印度人叫拉马努金,他没有接受过正统的高等教育,但对数学却非常的痴迷,他就用级数的方法证明了欧拉的结论。”
“这个证明是在这样的……”
胡志斌在黑板上做演算,过程确实是有些简单。
首先引入一个级数S,S=1-1+1-1+1-1+1......,然后换算1-S=S,得出S=1/2。
再引入级数M,M=1-2+3-4+5-6+7......,通过错位代入计算得出2M=S,M=1/4。
最后引入所有自然数的和N,利用N-M的错位计算,最终推导出N=-1/12。
“大家都看到了,从证明过程来看,似乎是没有什么问题,但实际上从开始计算s值时,就是错误的。”
“S是发散级数。在无穷级数中,只有绝对收敛的级数才可以重新排列各项而不改变收敛的值,也就是说,对于非绝对收敛的无穷级数,不能任意更改求和次序。”
“而这也就是黎曼级数定理,也叫黎曼重排定理。”
胡志斌随意发挥的讲课,确实是很有意思的,连一部分睡觉的同学都被吸引了,他们还是第一次发现,高数的胡老师,讲起数学来竟然这么有意思,而不总是刻板的讲书里的知识点、做习题等等。
同样被吸引的还有赵奕。
赵奕知道自然数的和是-1/12的证法,但他知道的是黎曼的证明方法,而不是拉马努金的错误证法。
关于所有自然数之和,欧拉早早的就提出结果是-1/12,但过了五十多年以后,黎曼采用严格的复分析证明了其合理性。
不过结果来看,还是很难被人们接受。
在数学未知领域的探索上,许多数学家都执着于研究数学理论,来扩大人们的认知范围内,像是所有自然数之和的结论,看似结果是不可能的,可证明理论却能够自圆其说。
赵奕想着,“也许最终的结论还是错误的,但错误和正确取决于在什么理论体系下。”
“以目前数学家们普遍能接受的理论体系来说,这个结论就是正确的。”
“那么,研究高次元复杂函数时,能不能采用级数代换的方法……”
赵奕陷入了思考。
胡志斌并没有仔细去讲解黎曼证明方法,以本科生的数学水平来说,好多过程都是不能理解的,他们的知识量还没有到那么高端的程度。
另外,即便想要认真的讲解,一节课时间也是远远不够的
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