t;有一任意项都比0大的数列a<k>>0(k=1,2,3,……)使得……
<ForAll>M∈Rヨn∈NM<Σ<k=1到n,a<k>>
成立时,因为n→∞,所以称Σ<k=1到n,a<k>>为向正无限大发散,这是定义,然后以……
Σ<k=1到∞,a<k>>=∞
表现出来,a<k>=1/k的状况就是问题8-1,因为现在定义了『向正无限大发散』,所以可以得到下面的结论。」
『无穷级数Σ<k=1到∞,1/k>是向正无限大发散。』
蒂蒂一直盯着我的笔记本,认真地思考。
「无论是什么正数,只要一直加上去,就会不断地变大下去啊……果然这就是无限……」
「咦?你刚刚说了奇怪的话喔,那这个问题如何?」
※※问题8-2
令实数集合为R,正整数集合为N,且<ForAll>k∈Na<k>>0,下式是否必然成立?
<ForAll>M∈Rヨn∈NM<Σ<k=1到n,a<k>>
「我觉得问题8-2会成立。因为……将a<k>这个正数一直不断地累加下去的话……也就是n变大……和也会跟着变大。所以,总会加到Σ<k=1到n,a<k>>比M大的时候。」
「嗯,虽然我了解你的想法,不过蒂蒂,虽然这么说有点奇怪,可是你对无限大有过大的评价喔。」
「咦?有不管正数再怎么加,也不会比M还大的状况吗?」
当然。举例来说,假如数列a<k>的一般项是以下的式子的话会如何?」
a<k>=1/2<k次方>
「咦?」
「在这个状况里,对全部的正整数k,a<k>>0会成立,但是Σ<k=1到n,a<k>>却不会无止尽地变大,因为……」
Σ<k=1到n,a<k>>=Σ<k=1到n,1/2<k次方>>
这里就按照an的定义,将Σ具体地写出来。
=1/2<1次方>+1/2<平方>+……+1/2<n次方>
接下来为了方便计算,加入1/2<0次方>之后再减掉。
=(1/2<0次方>+1/2<1次方>+1/2<平方>+……+1/2<n次方>)-1/2<0次方>
这样就能用等比数列的求和公式了。
=(1-1/2<n+1次方>)/(1-1/2)-1
除去分子-1/2<n+1次方>的这一项,就可以做出不等式。
<1/(1-1/2)-1
之后就是计算。
=2(?)
「那个……不好意思……最后的计算1/(1-1/2)-1的结果不是2吧?」
「咦?……啊,真的,最后的计算结果应该是1,结论是下面会成立。」
Σ<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(1)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