打字猴:1.70100108e+09
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1701001082 1 – 2 + 3 – 4 + 5 – 6 + 7 – 8 + … =
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1701001084 下面,我们用移项法来证明这个结论。先把等式写两遍:
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1701001086 T= 1 – 2 + 3 – 4 + 5 – 6 + 7 – 8 + …
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1701001088 T= 1 – 2 + 3 – 4 + 5 – 6 + 7 – …
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1701001090 两式相加,就会得到:
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1701001092 2T= 1 – 1 + 1 – 1 + 1 – 1 + 1 – 1 + …
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1701001094 也就是说,2T=S= 1/2。所以,T= 1/4。证明完毕。
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1701001096 最后,我们再做一个实验。把所有正整数的和记作U,然后在它的下面列出T的算式(不用移位)。
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1701001098 U= 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + …
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1701001100 T= 1 – 2 + 3 – 4 + 5 – 6 + 7 – 8 + …
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1701001102 用第一个等式减去第二个等式,就会得到:
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1701001104 U–T= 4 + 8 + 12 + 16 + … = 4 (1 + 2 + 3 + 4 + …)
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1701001106 也就是说:
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1701001108 U–T= 4U
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1701001110 求U的值,因为3U= –T= –1/4所以:
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1701001112 U= –1/12
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1701001114 证明完毕。
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1701001116 必须指出,无穷多个正整数的和必然趋向无穷大。但是,不要简单地把上面这些有穷数答案全部视为噱头,因为在某些情况下,它们其实是有道理的。在理解数字时,如果我们拓展思路,就会发现1 + 2 +4 + 8 + 16 + … = –1并非毫无道理。回想一下,如果我们对数的理解仅限于实数线,就不可能找到二次幂等于 –1的数字。但是,如果我们把复数看作复平面上的“居民”,而且为它们建立一套严格统一的运算法则,就可以找到二次幂等于–1的数字了。事实上,研究弦理论的理论物理学家在计算时就会用到1 + 2 + 3 + 4 + … = –1/12这个结果。如果遇到某些看似荒谬的计算结果,例如上面给出的这些无穷级数的和,大家尽可以一笑置之,但是,如果我们充分发挥自己的想象力,思考各种可能性,说不定这个世界就会多出一个严谨统一、充满美感的数字系统。
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1701001118 在结束本书的写作之前,我再向大家介绍一个看上去荒诞不经的计算结果。在本节开头,我告诉大家下面这个交错级数收敛于ln 2 = 0.693 147…。
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1701001125 1 –+–+–+ …
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1701001127 改变这些数字的先后次序,它的和应该不会发生变化,因为根据加法交换律,对于任意数字A和数字B,都有:
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1701001129 A+B=B+A
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