正文(23/36)

數學少女 1

2<0次方>3<0次方>+2<0次方>3<1次方>+2<1次方>3<0次方>+2<0次方>3<平方>+2<1次方>3<1次方>+2<平方>3<0次方>+……

「依照指數的和來分類的話,就能看清規律。」

(2<0次方>3<0次方>)+(2<0次方>3<1次方>+2<1次方>3<0次方>)+(2<0次方>3<平方>+2<1次方>3<1次方>+2<平方>3<0次方>)+……

「也就是能用下面的二重和來表現。」

Σ3>>

我看著式子的展開並點點頭,接著開口說:

「米爾迦,這是折積吧,外側的Σ會讓n以0,1,2,……的規律增加,然后里面的Σ會對應n列出指數的和。也就是將2與3的指數『平分』……」

「平分?……嗯,也可以這樣說,所以只擁有2或3的質因數的正整數,必定只會在這個和中出現一次,這是因為在2與3的指數部分,0以上的整數任意組合也只出現過一次而已。」

「原來如此,的確是這樣。」我回答。

「雖然是只擁有2或3的質因子,不過也包含1。」她接著補充。

8.9.2等比級數收斂

米爾迦繼續說:「這次就來思考下面的無窮級數的積,命名為Q<2>。」

Q<2>=(1/2<0次方>+1/2<1次方>+1/2<平方>……)×(1/3<0次方>+1/3<1次方>+1/3<平方>……)

「剛才那個是向正無限大發散、形式上的積,但是這式子卻不:這是因為Q<2>,的兩個無窮級數是收斂等此級數的關係,用等比級數公式算兩個因式的話,會出現Q2,的積的形式。」

Q<2>=(1/2<0次方>+1/2<1次方>+1/2<平方>……)×(1/3<0次方>+1/3<1次方>+1/3<平方>……)

=(1/(1-1/2))×(1/(1-1/3))『積的形式』

她繼續說下去。「現在試試將Q<2>從頭展開,Q<2>就會變成『和的形式』,然後分母就會出現剛才的23。」

Q<2>=(1/2<0次方>+1/2<1次方>+1/2<平方>……)×(1/3<0次方>+1/3<1次方>+1/3<平方>……)

=1/(2<0次方>3<0次方>)+(1/(2<0次方>3<1次方>)+(1/2<1次方>3<0次方>))+((1/2<0次方>3<平方>)+(1/2<1次方>3<1次方>)+(1/2<平方>3<0次方>))+……

=Σ3)>>『和的形式』

最初的3個是p<1>=2、p<2>=3、p<3>=5喔,在這裡思考下面的無限和Q的有限積。」

與任何世界、任何時間分離,我與蒂蒂兩個人到達了北極點;到達了遙遠的世界、遙遠的時間,我們一起眺望宇宙,眺望著這有限卻看似無限的星空。

Q=1/1+1/2+1/3+1/4

說完話的米爾迦伸出細舌慢慢地舔著上唇。

(1/(1-1/2))×(1/(1-1/3))=Σ3)>>

反證法——基本的證明方法之一,總而言之就是『否定想要證明的命題,將其導致矛盾』。不過,對否定想證明的命題這種難以處理法感到棘手的人也相當多。

=∏<0次方>+1/p<1次方>+1/p<平方>+……>『積的形式』

「咦?米爾迦,23並不能表現全部的正整數吧?就算加上1,也只會有包含2或3這兩個質因數的正整數而已,像是5或7或10之類的都不會出現。」我說。

「從反證法的假設,世界上的質數只有m個,從質因子分解的唯一性可知,全部的正整數2次方>3次方>5次方>……p次方>有唯一的分解法,也就是說……將Q展開的各項1/(質數的積)的分母中,所有的正整數必然只會出現……(內容加載失敗!請重載或更換瀏覽器)

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