楼主:
Hatred (╮(⊙_⊙∥)╭)
2016-08-29 03:30:55※ 引述《Yada (亚洲第一大)》之铭言:
: 本鲁蛇碰到一个天大的难题
: 想说八卦理组高手很多
: 特地跑来求教
: 就是1+1-1+1-1+..................
: 这样加减下去
: 到底是多少啊
: 有人说是0
: 有人说是1
: 有人说是0.5
: 还有人说是无限大
: 有没有人可以跟我说到底哪一个才是正确的答案?
大家好、打给厚、胎嘎后、口泥几哇、ladies and gentlemen,
这级数和不存在喔~不过如果用别种求和概念,就又可以有答案了!
以S_i表示前i项的和,如果S_1、S_2、...、S_n的平均在n趋近于无穷大
时会收敛至一值,则称该值为级数的Cesaro sum。
Cesaro sum是传统求和的推广,也就是如果一个级数和收敛,则该级数
就有Cesaro sum,且其Cesaro sum就等于其级数和。这点不难证明。
另外还有一种叫做Abel sum,也就是看
a_0 + a_1 x + a_2 x^2 + ...
在x从左方趋近到1时,是否收敛至一值(其中a_i表示数列的第i项,x^i
表示x的i次方),如果答案是肯定的,我们就说收敛到的值为级数的
Abel sum。
Abel sum是Cesaro sum的推广,也就是如果一个级数有Cesaro sum,则该
级数就有Abel sum,且其Abel sum与Cesaro sum同值。这件事数学家Hardy
有证明过(但本鲁不知道是谁最先证的),请不要问本鲁怎么证,反正本
鲁忘光了,其实也就是本来就没有真的懂过...
原po问的1+1-1+1-1+... 并不收敛,所以没有classical sum,但有Cesaro
sum(为3/2),这3/2的来源也就是直觉上想的:有一半的时候是1、一半
的时候是2。
至于Abel sum呢?依定义就是要看
1 + 1 x - x^2 + x^3 - x^4 + ...
在x从左方趋近到1时,是否收敛,答案一定是收敛的,不必算,因为刚刚
说了Abel sum是Cesaro sum的推广,所以既有Cesaro sum且为3/2,当然
Abel sum就一样存在且为3/2。
明显地,有不收敛但Cesaro sum存在的级数,原po给的1+1-1+1-1+... 就是
一个例子。
那有没有Cesaro sum不存在、Abel sum却存在的级数呢?答案是有的,所以
Abel sum是“真的”有推广到Cesaro sum,不会两者刚好是一模一样的概念。