本身越变越大,但是『变大的量』,也就是『增加量』却逐渐减少。每个数字之间增加也越来越少,这样的话……」
「啊,请等一下,这个『增加得越来越少』的部分,我想可以用我刚刚写的算式表现,嗯……就像这样。」
对所有的正整数n,H<n+1>-H<n>>H<n+2>-H<n+1>。
「没错,就是这样,虽然增加得越来越少这种说法很暧昧,但算式写出来就很清楚了,也会变得比较容易理解,虽然有很多人觉得算式既复杂又难以理解,不过很多状况不写算式反而会更加难懂。算式是一种语言,只要使用得当,就能帮助自己理解,或是成为传达讯息的有用工具。」
「好的,我看看。将目前的命题用算式写出来的话……这样写可以吗?」
<ForAll>n∈NH<n+1>-H<n>>H<n+2>-H<n+1>
「嗯,不错,就是这样。」我说。
蒂蒂似乎很高兴。
8.2.5……是存在的
「那么,差不多要看见最初的宝物啰。」
「咦?」
「到目前为止定义了H<n>=Σ<k=1到n,1/k>,n变大的话,H<n>也会随着变大,不过增加量会越来越少,如此一来,在n变大时,H<n>也会不断地变大吗?还是说,即使n不断地增大,H<n>也不会大到超过某个数呢?」我提出质疑。
「也就是下面的式子会不断地变大,最后出现瓶颈吧?」蒂蒂将自己的头托在手上说。
(1/1)+(1/2)+(1/3)+(1/4)+(1/5)+……
「没错,这就是从那张卡片上自然而然会发展出来的问题,要调查这个题目是发散还是收敛,用算式写写看。」
※※问题8-1
令实数集合为R,正整数集合为N,则下列式子是否成立。
<ForAll>M∈Rヨn∈NM<Σ<k=1到n,1/k>
「ヨ?」
「ヨ不是日文片假名的yo,而是将Exists的E反过来写的记号。」
「『存在』吗?也就是说『ForallMinR,nexistsinN……』。」
「蒂蒂的发音很漂亮,可以用『nexists』,或者用『thereexistsn』也没关系,再用suchthat补充的话就更容易明白了。」
ForallMinR,thereexistsninNsuchthatM<Σ<k=1到n,1/k>。
「学长,用讲的要怎么说呢?」
「硬要说的话就会像这句话。」
对任意的实数M,有一个正整数n存在,使M<Σ<k=1到n,1/k>成立。(JoyJ:我们一般说“存在n”就够了==)
「虽然很啰嗦……不过勉强能懂。」蒂蒂回答。
「下面的(a)和(b)两个式子,你能知道它们哪里不一样吗?」我在笔记本上写上两行算式。
<ForAll>M∈Rヨn∈NM<Σ<k=1到n,1/k>(a)
ヨn∈N<ForAll>M∈RM<Σ<k=1到n,1/k>(b)
「稍微有点长,所以为了让意思清楚一点,就加上括号吧。」我加上括号并对蒂蒂说明。
<ForAll>M∈R{ヨn∈N[M<Σ<k=1到n,1/k>]}(a)
ヨn∈N[<ForAll>M∈R{M<Σ<k=1到n,1/k>}](b)
([]内为M的约束范围,{}内为N的约束范围)
「用英语写的话……」我继续写上英文。
ForallMinR,thereexistsninNsuchthatM<Σ<k=1到n,1/k>(a)
ThereexistsninN,suchthatforallMinRM<Σ<k=1到n,1/k>(b)
蒂蒂将英文念了几次,陷入沉思。
「……我觉得我应该懂,顺序很重要吧?(a)这边是先决定M然后找n,在找n的时候M不会变,但是(b)这边是先决定n,然后对n寻找所有M……这样吗?」
「是的,意思对了。(a)这边是一开始选出M,然后用M去找n,认为可以在对全部的M中找到n,依照选择的M,n不同也没关系,但是(b)这边是先找到n,无论这个n是什么数,都会对全部的实数M成立这个不等式,在(b)的情形下,选择M的时候n不会变。这次的问题8-1说的是(a),这没问题吧?」
「……勉强没有。」蒂蒂说。
「要用语言来表现(a)与(b)的差异是非常困难的,但是仔细地看的话,用算式就可以很清楚地表现。」
「的确要用语言区分很困难。话说回来,这个不等式的出现的