• 浅论级数


    级数1

    1/3=0.3333333333........
    2/3=0.6666666666........

    根据1式,可得:

    (1/3)x3=3x0.3333333333........=0.9999999999........

    而,(1/3)x3=1

    所以:1=0.9999999999........

    级数2

    芝诺悖论:内容是说,阿克琉斯与乌龟赛跑,但阿克琉斯永远也追不上乌龟的故事.

    假设,乌龟在阿克琉斯前面100m处,乌龟的行进速度是0.1m/s,阿克琉斯的行进速度是10m/s,以这样的前提,开始赛跑,按照芝诺的说法,阿克琉斯永远也追不上乌龟,因为:每次,阿克琉斯都必须行进到他与乌龟之间距离的中点,这个时间段内,乌龟也行进了一段距离,接下来,阿克琉斯又开始超越乌龟,又会行进到他与乌龟距离之间的中点,这时候,乌龟又行进了一段距离,不管时间多短,距离多小,但,阿克琉斯是永远也追不上乌龟的.

    我们来简单的了解下他的证明过程:

    一般地,设:乌龟先行进a,乌龟的速度为v1,阿克琉斯的速度为v2.

    对于阿克琉斯而言:

    到达第1个终点,需要时间:a/v2

    到达第2个终点,需要时间:v1xa/v2/v2

    到达第3个终点,需要时间:v1xv1xa/v2/v2/v2

    到达第n个终点,需要时间:v1^(n-1)xa/v2^n

    通项:an=v1^(n-1)xa/v2^n

    由an可得Sn:Sn=ax(1-(v1/v2)^2)/v2-v1

    对于limSn,当n->无穷时,limSn=a/v2-v1

    即,Sn收敛于a/v2-v1

    换言之,时间的累积永远不会超过这个数:a/v2-v1

    所以,阿克琉斯也就永远追不上乌龟了.

    然而,现实之中,阿克琉斯是可以追上乌龟并超越乌龟的.

    级数3

    例如,考虑以下这个无穷级数:

    1-1/2+1/3-1/4+1/5-...........

    我们怎么求这个无穷级数的和呢?

    我们或许会这样计算:

    1-1/2+1/3-1/4+1/5-...........=(1-1/2)+(1/3-1/4)+(1/5-1/6)+....=1/2+1/3x4+1/5x6...

    计算这个结果是比较困难的,但,显然,我们可以看出,他的和是比1/2大的数.

    可是,如果一个人,稍微偷点懒,这样计算:

    1-1/2+1/3-1/4+1/5-...=(1+1/3+1/5+1/7+...)-(1/2+1/4+1/6+1/8+...)=(1+1/3+1/5+1/7+...)-(1/2+1/4+1/6+1/8+...)+(1/2+1/4+1/6+1/8+...)-(1/2+1/4+1/6+1/8+...)=(1+1/3+1/5+1/7+...)+(1/2+1/4+1/6+1/8+...)-2x(1/2+1/4+1/6+1/8+...)=(1+1/2+1/3+...)-(1+1/2+1/3+...)=0

    但是,正确答案到底是0还是比1/2大的数呢?想来想去,似乎两者都正确.

    又例如,1-1+1-1+1-1+...

    为了计算这个级数,有3个人采用了3种不同的方法计算,结果,得出3种不同的答案.

    a.从第1个数起,相邻俩个数结合,答案0

    1-1+1-1+1-1+...=(1-1)+(1-1)+(1-1)+...=0+0+0+...=0

    b.从第2个数起,相邻俩个数结合,答案1

    1-1+1-1+1-1+...=1+(-1+1)+(-1+1)+...=1+0+0+...=1

    c.代数法计算,设x,答案1/2

    设,x=1-1+1-1+1-1+...

    1-1+1-1+1-1+...=1-(1-1+1-1+1-...)=1-x=x

    即,x=1-x,则,x=1/2

    附:

    极限,变换,完备,收敛,是谁的发现?

    只想在希尔伯特空间里找寻那颗不动点.

    阿波罗尼生于帕加,凝视着永恒的圆锥曲线,

    欧几里德几何,天才的孜孜不倦,

    芝诺作出了阿克琉斯追不上乌龟的妄言,

    丟番图却在静静欣赏不定方程的解.

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/milantgh/p/6782262.html
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