1701001142
1701001143
注意,加在一起的还是那些数字,因为所有分母为奇数的数字都带有正号,所有分母为偶数的数字都带有负号。尽管算式中偶数的出现频率是奇数的两倍,但无论奇数还是偶数都用之不竭,而且原算式中的所有项在新算式中都只出现一次。大家对此没有异议吧?那么,请大家算出这个和:
1701001144
1701001145
1701001146
1701001147
1701001148
结果我们发现它竟然是原无穷和的一半!怎么会出现这种情况呢?把各项数字重新排列,计算结果竟然变得不一样了。之所以出现这个令人惊讶的结果,是因为在无穷多个数字相加时不可以使用加法交换律。
1701001149
1701001150
如果收敛级数中的正数项和负数项分别构成发散级数(也就是说,正数项的和为∞,负数项的和为–∞),就会出现这样的问题。我们给出的最后一个例子就是这种情况。这样的级数被称为“条件收敛级数”。令人吃惊的是,对条件收敛级数重新排序,可以得出我们想要得到的任意结果。比如,如何排列上面这个级数,让它最后的得数为42呢?首先,让正数项相加,使它们的和刚好超过42,然后减去第一个负数项。再加上一个正数项,使和再次超过42,然后减去第二个负数项。重复上述步骤,最终的和就会越来越接近42。(比如,减去第5个负数项 –1/10之后的计算结果,与42的差会始终保持在0.1以下。减去第50个负数项 –1/100后的计算结果与42的差会始终保持在0.01以下,以此类推。)
1701001151
1701001152
我们在实践中遇到的无穷级数大多不会表现出这种奇怪的特性。如果某个无穷级数的所有项在取绝对值(将负数项全部变成正数项)之后具有收敛性,我们就称这是一个“绝对收敛级数”。例如,我们在前文中见过的交错级数:
1701001153
1701001154
1701001155
1701001156
1701001157
1701001158
1701001159
1 –+–+– … =
1701001160
1701001161
它就是一个绝对收敛级数,因为各项的绝对值相加可以得到一个我们非常熟悉的收敛级数:
1701001162
1701001163
1701001164
1701001165
1701001166
1701001167
1 +++++ … = 2
1701001168
1701001169
绝对收敛级数虽然有无穷多项,但它们可以应用加法交换律。因此,在上面那个交错级数中,无论我们如何打乱1、–1/2、1/4、–1/8等项的先后次序,它们的和一定收敛于2/3。
1701001170
1701001171
无穷级数可以无休止地写下去,但是写作总有结束的一天,我也必须遵从这个规律。现在,我似乎应该跟大家说再见了,但是,我仍然希望把握最后的机会,继续带领大家遨游数学的魔法王国。
1701001172
1701001173
1701001174
1701001175
1701001177
12堂魔力数学课 一玩就停不下来的幻方游戏!
1701001178
1701001179
为了感谢大家的一路相伴,在本书即将结束之际,我请大家再感受一次数学的神奇。这次体验与无穷大无关,但同样神奇,它就是“幻方”(magic square)。幻方是由数字组成的方形表格,每行、每列和对角线上的数字之和都相等。下图是众所周知的3×3幻方,其中每行、每列和每条对角线上的数字之和都等于15。
1701001180
1701001181
1701001182
1701001183
1701001184
幻和值为15的3×3幻方
1701001185
1701001186
幻方还有一个不为人所知的特性,我称为“平方回文特性”。首先,把各行与各列的三个数字分别看成三位数,然后求它们的平方和,就会发现:
1701001187
1701001188
4922+ 3572+ 8162= 2942+ 7532+ 6182
1701001189
1701001190
4382+ 9512+ 2762= 8342+ 1592+ 6722
1701001191
[
上一页 ]
[ :1.701001142e+09 ]
[
下一页 ]