lt;k=1到n,1/2<k次方>><1
「也就是说无论=中的n有多大,结果都不会在1以上。无论加了多少,由于去会极度地接近0,所以和没办法累加到1以上,虽然当M<1时n会存在,但M≥1的话n就不存在了,所以用ak=为反例,问题8-2的答案会是这样。」
※※解答8-2
令实数集合为R,正整数集合为N,且<ForAll>k∈Na<k>>0,下式并非必然成立。
<ForAll>M∈Rヨn∈NM<Σ<k=1到n,a<k>>
「原来如此,当n变大的时候,会有部分和不断增大与并非如此的两种状况……不过,学长也会计算错误啊。」
「当然也会有算错的时候,虽然对刚才的证明没什么影响……」
就在这一瞬间,蒂蒂学着我的口吻说:
「不过还是要好好地确认过……对吧,学长?」
经过瞬间的沉默,我们看着彼此笑了出来。
8.6于教室演练调和数
在放学后的教室,我叫住不发一语、准备回去的米尔迦。
「米尔迦,之前发呆没好好听你说话是我不对。那个……关于昨天的事,我对ζ函数其实不太清楚,就是关于ζ是向正无限大发散的话题……」
「嗯……」
看来是很难对话了。
不过最后米尔迦终于拿起粉笔,开始在黑板上写下:
「这是黎曼函数ζ的定义,黎曼的ZETA函数。」
ζ=Σ<k=1到∞,1/k<s次方>>
米尔迦继续写下去。
「ζ被以无穷级数的型式定义,这里的s=1就是调和级数,用的是HarmonicSeries第一个字母H,写做H<∞>。」
H<∞>=Σ<k=1到∞,1/k>
「也就是说,黎曼函数中s=1的式子就等于调和级数?」
「是这样啊……那我和蒂……我想到的无穷级数与ζ就是一样的。」
村木老师出给我和米尔迦的是相同的问题吗?原来H是Harmonic的第一个字母。
无视我说的话,米尔迦继续说下去。
「下面的部分和Hn称为调和数。」
H<n>=Σ<k=1到n,1/k>
「也就是当n→∞,调和数H<n>→调和级数H<∞>。」
教室里回荡着米尔迦用粉笔写黑板的声音。
H<∞>=lim<n→∞,H<n>>
「因为调和数H<n>是n→∞,所以向正无限大发散。」
lim<n→∞,H<n>>=∞
「因此调和级数也是向正无限大发散。」
H<∞>=∞
「也就是说ζ是向正无限大发散。」
ζ=∞
「为什么能说『调和级数是向正无限大发散』……」
到这里米尔迦终于向我笑了一下,她已经回复到平常的模式了。
我在呆然的状态下向她说明我写给蒂蒂的式子,是以m为0以上的整数,利用H<2<m次方>>≥1+m/2成立的证明。
「没错,你的证明和14世纪奥雷姆用的是相同的方法。」米尔迦说到。
※※黎曼函数、调和极数、调和数
ζ=Σ<k=1到∞,1/k<s次方>>
=H<∞>=Σ<k=1到∞,1/k>
=H<n>=Σ<k=1到n,1/k>
米尔迦这时闭上眼睛,仿佛指挥般用手指划了一个L型,然后张开眼说:
「你还记得在离散的世界找出指数函数的事吗?」
「嗯,还记得。」印象中是做出差分方程式解开问题的。
「那么这个问题如何?在离散的世界中试着找出『指数函数的反函数』……也就是对数函数。」
※※问题8-3
对应连续世界的对数函数㏒<以e为底,x>,定义离散世界的函数L
连续世界←→离散世界
㏒<以e为底,x>←→L=?
「那我要回去了,你慢慢想吧。」
米尔迦上将手上的粉笔灰弄掉之后走向教室门口,接着她回头对我说:
「先告诉你一件事。你的缺点就是不画图,数学可不是只有式而已。」
8.7两个世界,四种演算
夜晚。
我在自己的房间里打开笔记本,思考着米尔迦的问题8-3。