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1-1+1-1+1-1+1... 這個無窮數列的值是什麼?如何證明?


對於這樣的發散級數,你甚至可以讓它等於任何想要的整數,只要重排一下各項的順序就行了。所以,問發散級數的值是什麼,意義不大。

請維基一下維基百科中的「發散級數」,我上面的回答太膚淺,沒有價值。


這是Grandi"s series [1],還是很重要的,應用也很廣泛。

在一般的求和定義下,部分求和的結果在0,1間震蕩,因此沒有極限,級數無解。

但是有很多方法,可以算出1/2這個結果。

方法A:先不管解存不存在,設他為S,得出S=1-S。

方法B:或者將級數看作(-1)^n的幾何級數,得到S=1/(1-(-1))。

以上用的兩個方法,一般來說都不合法,因為級數不收斂。但是這兩個非法的計算得到相同的結果不是巧合。事實上,可以用嚴格的定義將級數的值推廣到發散級數[2]。

方法A用的是Cesaro求和[3],定義為部分求和的平均值的極限。

方法B用的是Abel求和[4],定義為一個帶變數級數的極限。

[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Grandi%27s_series

[2] http://en.wikipedia.org/wiki/Divergent_series

[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Ces%C3%A0ro_summation

[4] http://en.wikipedia.org/wiki/Abel_summation#Abel_summation


首先,這是一個發散的數列,在傳統意義上並不收斂。

但是,如果你想考慮一些非傳統意義上的事情,尤其是在物理這個學科里遇到這種問題,這個問題還是有意義的。

要處理這種問題,一般是要把這個問題拓展到複數域中,這個問題就變成了

(1+0i)+(-1+0i)+.....

即考慮sum_{n=0}^{infty}{((-1)^n+0i)}

sum_{n=0}^{infty}{((-1)^n+0i)} =sum_{n=0}^{infty}{e^{inpi }}=frac{e^{i*0*pi}}{1-e^{ipi}} =frac{1}{1-(-1)}=frac{1}{2}

於是得到了在複數域上的答案,0.5


這個數列不收斂啊!!!!


請先定義級數和 必須well defined


樓上的朋友們。。。

不是說非 絕對收斂 的級數不能重新排序或組合嗎?

難道是我的認知有誤?

這個級數本身就是發散的。

A convergent series which is not absolutely convergent

can be rearranged to sum to any number you choose, but rearrangement never changes the sum of an absolutely convergent series(非絕對收斂級數重排後可以獲得任何值)

http://www.math.ucla.edu/~ralston/pub/Rearrange.pdf


0.5,隱約記得youtube有證明的

針對以下的格蘭迪級數

1 ? 1 + 1 ? 1 + 1 ? 1 + 1 ? 1 + …

一種求和方式是求它的裂項和:

(1 ? 1) + (1 ? 1) + (1 ? 1) + … = 0 + 0 + 0 + … = 0.

但若調整括弧的位置,會得到不同的結果:

1 + (?1 + 1) + (?1 + 1) + (?1 + 1) + … = 1 + 0 + 0 + 0 + … = 1.

用不同的方式為格蘭迪級數加上括弧進行求和,其級數和可以得到0或是1的值。

格蘭迪級數為發散幾何級數,若將收斂幾何級數求和的方式用在格蘭迪級數,可以得到第三個數值:

S = 1 ? 1 + 1 ? 1 + …,因此1 ? S = 1 ? (1 ? 1 + 1 ? 1 + …) = 1 ? 1 + 1 ? 1 + … = S,即2S = 1,可得到S = 0.5


我的世界觀都接近崩塌了,這不就是薛定諤的貓的數學實現么!


從常規的角度來說,這個數列的和是不存在的。如果數列求和存在一個極限值,那必須滿足必要條件:lim |An|=0


同事小孩三年級拿回來這道題,同事拿過來難倒了一層樓……

幸好我小學奧數老師講過~

1、設1-1+1-1+1……為a

2、1-1+1-1+1……=1-(1-1+1-1+1……)

3、所以a=1-a

4、2a=1

5、a=0.5

嗯,我是收斂不收斂什麼的再多了不懂,只能理解這個程度的數學廢……


無中生有,無事生非!

「半」傻不俏

呵呵


至少在本科數學專業的數學分析當中,是絕對不收斂的。其他說收斂的,回去翻定義,複習一下什麼是ε-δ語言。

至於硬要定義0×∞=0,然後什麼的,這就不是數學分析玩的了。

當然數學分析也不是不處理類似0×∞的數列極限,但那都是考慮兩個數列相乘,然後比較二者誰的趨近速度更快一些。


極限那章有講,奇數列和偶數列收斂不一致,所以該數列不收斂


你們有沒有讀過陶哲軒的書。第一章就提到這個。


按照傳統意義的極限定義,這個級數顯然是發散的

無窮級數的和實質上是實數有限和的推廣,在其中運用到了極限的概念,藉助Cauchy收斂性將有限和的極限定義為無窮和而已

而有限和的極限不存在時,就說這個級數是發散的,也就不存在無窮和

比如級數∑(-1)^n

不過可以定義發散級數的各種廣義和,比如∑(-1)^n在泊松意義下的廣義和為1/2

具體的可以參考菲赫金哥爾茨的《微積分學教程》第二卷


初中數學勉強及格的我可以看懂,我想這個可以幫助樓主

小學堂: 表情帝解釋 1-1+1-1… = 0.5


整數相加減,出現小數,我也是醉了,數學是個奇怪的東西


你這個可以稱為薛定諤的加合。。。


就當它是frac12好了……


這個不是很好定義的,個人比較偏向於1或0

要是等於0.5的話會很毀三觀的

給例子

1+2+3+4+5+...=-1÷12??!

這就是等於0.5推出來的,難道傳說中藏須彌於芥子的關鍵就是這玩意1/12?


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