所有自然數之和等於-1/12, 相信許多朋友都看到過這個有趣的結論,它是數學界比較有名的障眼法,歐拉 黎曼等數學大師都研究過這樣的悖論。今天就來談談它的奧妙之處。
首先我們來看1和-1交錯級數和
因為結果不是0就是1,那最終的結論就是
這是一個用有趣的概率性質的結論,如果不好理解我們繼續往下看,就知道它的確等於1/2
我們來看另一個交錯級數:
經過變形得到:
所以得到123自然數交錯級數之和
我們回到開始文章的開始:
變形得到
整理
所以得到所有自然數之和等於-1/12
上述是一個非常身神奇的結果。
在數學中規定:
如果一個級數部分和趨於無窮大,那麼整個級數都是趨於發散的
如果和在不缺定的數字之間來回循環,忽大忽小,正負交替,則不能判定他的結果
繼續分析
既然是級數肯定有無窮多項,將首項用0代替,其餘各項後移,不斷的計算下去得到
此處不用考慮項數,因為有無窮多項得到:
驗證了上述的結論,級數和在兩個數之間交替時,和就是一個平均值。
我們來看,第三行,每個分數都是和與項數的平均值,這個平均值不斷趨於級數和1/2
再看自然數交錯級數,明顯在正負值之間來回擺動,同理取它們和的平均值,得到級數和
所以當交錯級數無法確定是收斂還是發散。可用和的平均值來代替級數的和。
自然數之和是在前兩個交錯級數基礎上推導出來的,這是一個不可思議的結果,博大精深,需要大家去挖掘這個級數背後更深層的奧秘。
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