1+2+3+4+??+无限大,为什么等于负十二分之一?

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刺任芹O
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S1=1-1+1-1+1-1+...=1-(1-1+1-1+1-...)=1-S1

则S1=1/2

S2=1-2+3-4+5-6+...

2*S2=1-(2-1)+(3-2)-(4-3)+...=1-1+1-1+1-1+...=S1=1/2

则S2=1/4

S=1+2+3+4+...=1-2+3-4+5-6+...+4*(1+2+3+...)=S2+4*S

则S=-1/12

这个是发散级数和,初等数学不要求,高等数学里的数学分析会学到,很多时候因为不是大家通常理解的代数和而被人误认为是错误的。其实这是一种重整化思想。实际上有一种简单的看法就是这个求和是对ζ函数做了解析延拓。

ζ函数由定义ζ(z)=∑1/(n^z),Re(z)>1做解析延拓到全平面,可以很明显看出来ζ(-1)=∑n在某种程度上指代自然数,所以就认定ζ(-1)=-1/12为自然数求和的值。实际上这种延拓在数学上不科学,因为ζ函数在除Re(z)>1以外的平面时,无穷级数并不收敛为全纯函数,所以也用不了那种求和。

扩展资料:

级数的求和

(summ ation ofseries)

赋予某些发散级数以“和”的法则,按照柯西的定义,收敛级数以其部分和的极限为和,这种和是有限(项的)和的直接推广,可称为柯西和,按照这种定义,发散级数是没有和的,从而只是没有实际意义的数学记号而已。然而数学的发展表明,完全排斥发散级数是不恰当的。例如,函数 1/(1+x2) 在 x=±1 时是有意义的,而在其泰勒展开式

 

中令x=±1却得到发散级数

 

,这说明它应该是有“和”的。

再如连续函数的傅里叶级数可能是发散的,但其前 n 个部分和的算术平均当 n→∞ 时却总有确定极限,这说明这些级数是可以有“和”的。在这些情况下,人们需要也可以对某些发散级数的“和"作出合理的解释。于是出现这样一些法则,用它可以确定任意级数有和或者没有和,并在前一种情况下,给出求和的方法,这种法则就称为级数的求和。

 

这种法则是很多的,如果将某个这种法则称为 M 求和法,而

按 M 求和法是有和的,并可求出和为S,则称为 M 可和的,并记为

 

级数求和主要是针对发散级数提出来的。每一种求和法都能使某些发散级数有和,同时又希望按照它,所有的收敛级数都是可和的,并且所求出的和与其柯西和相等,这样的级数求和方法就称为正则的。级数的正则求和法是收敛性(柯西和)概念的直接推广,在调和分析、通近论等数学学科中有很多应用。

每一种有意义的级数求和法表面上都有很重的主观定义色彩,但在数学内部多半都可找到它的深刻背景,像阿贝尔求和法,源于关于泰勒级数的阿贝尔极限定理;而算术平均求和法,就与傅里叶级数部分和的性态有关。

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