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小明聊黎曼2(小明聊黎曼2)

小明聊黎曼2(小明聊黎曼2)这个概念看似复杂,其实只是说上面提到的无穷级数的和是否存在的问题。如果存在就说级数收敛,如果不存在就说级数发散。这里所说的存在是要一个确定的具体的数,无穷大不算。(当然收敛还分绝对收敛和条件收敛,这里并不牵涉到,就暂时不说了)说穿了级数就是数列前n项求和,就是我们上面提到的Sn,只不过换了一个更高大上的名字而已。无穷级数顾名思义,就是数列无穷项求和的值(这个值不一定存在)。45 26 15 78 34 67 839 1234 542 779……很显然第一个是自然数的数列,第二个是个公比为2的等比数列,很多学霸肯定在拼命的计算第三种是啥数列,在这里鞠个躬,不好意思没啥规律,就是个随机数的排列,这其实也是个数列。对于第一个数列,它的第1项是1,第2项是2,第3项是3,第n项是n;对于第二个数列,它的第1项是21,第2项是22,第3项是23,第n项是2n。n和2n就是所谓的通项

黎曼猜想其实大部分人都知道,如果用一句话概括就是黎曼函数的非平凡零点的实部都是。想介绍黎曼猜想势必离不开对黎曼函数的介绍,我们就一步步的先从最简单的说起吧。

小明聊黎曼2(小明聊黎曼2)(1)

我们先从一个大家都知道的概念出发——数列。照字面意思解释就是数的排列,比如下面几个例子都是数列

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11……

2 4 8 16 32 64 128 256……

45 26 15 78 34 67 839 1234 542 779……

很显然第一个是自然数的数列,第二个是个公比为2的等比数列,很多学霸肯定在拼命的计算第三种是啥数列,在这里鞠个躬,不好意思没啥规律,就是个随机数的排列,这其实也是个数列。

对于第一个数列,它的第1项是1,第2项是2,第3项是3,第n项是n;对于第二个数列,它的第1项是21,第2项是22,第3项是23,第n项是2n。n和2n就是所谓的通项,就是用项数n来表示数列第n项的值。我们一般用Sn表示数列前n项的和,初中数学教过我们等比和等差数列的求和公式,这里不列出了,因为和题目没什么关系。

说穿了级数就是数列前n项求和,就是我们上面提到的Sn,只不过换了一个更高大上的名字而已。无穷级数顾名思义,就是数列无穷项求和的值(这个值不一定存在)。

小明聊黎曼2(小明聊黎曼2)(2)

这个概念看似复杂,其实只是说上面提到的无穷级数的和是否存在的问题。如果存在就说级数收敛,如果不存在就说级数发散。这里所说的存在是要一个确定的具体的数,无穷大不算。(当然收敛还分绝对收敛和条件收敛,这里并不牵涉到,就暂时不说了)

小明聊黎曼2(小明聊黎曼2)(3)

调和级数指的是这么一个特殊的无穷级数,它是从1开始所有自然数的倒数的和,如下:

小明聊黎曼2(小明聊黎曼2)(4)

这个级数非常重要,请容许我这里多废话几句。

14世纪晚期,奥雷姆提出了对于调和级数趋于无穷大的证明,这个证明在今天看来也是十分简单易懂的。推导过程如下:

小明聊黎曼2(小明聊黎曼2)(5)

数学上对于这些级数以及无穷大和无穷小的量的研究被统称为分析。此后大数学家欧拉也对调和级数有更深入的研究,在1748年出版的关于分析的教科书中把它叫做《无穷小的分析引论》。(后面我们还要不断的提到这位大数学家。欧拉可以说是史上最多产的以为数学家,据统计他那不倦的一生,共写下了886本书籍和论文,其中分析、代数、数论占40%,几何占18%,物理和力学占28%,天文学占11%,弹道学、航海学、建筑学等占3%,彼得堡科学院为了整理他的著作,足足忙碌了四十七年.)由于对于无穷大和无穷小的运用的不严谨导致了数学上的大混乱,也是第二次数学危机的源头。经过将近200年的时间,数学家的不断努力,最终将这两个概念提出了现代数学理论。并给于了微积分严谨的数学理论基础——极限。我上面提到的无穷大其实应该表述为,对于任意的数S,无论它多大,最终级数的和都会超过他。但是这样的表述有些繁琐,我就简单的称为无穷大了。

小明聊黎曼2(小明聊黎曼2)(6)

欧拉画像

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