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数学算法挑战堂堂复活——2025(有🧧)


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第一次看到同盟居然有这个活动都惊了,一直都想找个机会试试,现在终于有空了,数学渣来挑战一下这个活动:Genshin_Kageroumaru_002:

前几天看到一个很简单但很有趣的数学题:

 

1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+...+∞=?

 

第一个给出正确答案和完整过程的除了活动奖励,还可以得到楼主个人100节操奖励

剧透

@ㅤ凯ㅤ @菠萝柠檬茶鸭 @骚男 

版主大大们多有叨扰,这个活动如果已经关停请告知,如果还在运行请帮我检验一下答案是否正确,本人的确是数学渣可能看不出来

 

回复即可获得

每份 5节操


还剩 1 份
注释
骚男 骚男 110.00节操 活动是常驻的哦~ 可以去活动帖领取奖励
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这是个无穷发散,所以答案要么无限要么无法用加法计算。

我猜你应该是想找那个-1/12的解释,所以贴一下,不知道怎么整公式排版,凑合着看看吧。:2056385457_SSA(5):

                                          

S1=1-2+3-4+5-6+7-8......=∑n*(-1)^(n+1),当x的绝对值小于1时,x-2x^2+3x^3-4x^4+5x^5......=x/(1+x)^2。

                                           n=1

利用正则化我们能算出S1=1/4

S-S1=(1+2+3+4+5+6......)-(1-2+3-4+5-6......)=(0+4+0+8+0+12......)=4+8+12+16+......=4(1+2+3+4+5+6......)=4S

S1=-3S                   

S=(-S1)/3=-1/12

 

,由bloodyvivre修改
重新排版

bloodyvivre 获得了红包 5节操

注释
骚男 骚男 20.00节操 正确答案~
safcz safcz 50.00节操
safcz safcz 50.00节操 用我为数不多的高中数学记忆看了下,过程应该没问题,赏(余额不够,分期支付)
发布于 · 只看该作者

..除了无限还能等于什么,楼上给的答案里和函数s(x)=x/(1+x)^2中x取值范围是(-1,1),不能代x=1进去。

miupa 获得了红包 5节操

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首先的问题是无限的定义。投影几何中无限是有定义的,这种情况下答案就是无限。

(路过的同学可以想象一个长长的走廊,延伸到看不到的一个消失点,走廊上的平行线“相交”于一个被定义为“无限”的点)

 

如果问的是mmexport1756258501205.png.400fd2376cc7a27f46f85e42464485a0.png等于-1/12这个问题,据说是通过对黎曼zeta函数进行解析延拓,再代入s=-1得到的结果,这个我看不懂,坐等大佬(

附:黎曼zeta函数表达式:Screenshot_20250827_093825_Chrome.jpg.7d8c15b85af95d391fb18b9ee1d4c5b0.jpg

 

4 小时前,bloodyvivre说道:

x-2x^2+3x^3-4x^4+5x^5......=x/(1+x)^2。

对于一楼的x/(1+x)^2这个表达式,正则化看不懂(

这里补充一种我个人学过的解释方式,应该有其他解释存在:

mmexport1756258503771.png.37a4c4e7ab4a3e231cc7eacd088289bb.png

简单来讲,是通过x从1的左方趋近,使得表达式T_1“趋近”表达式1-2+3-...。同时,T_1还趋近1/4,所以1-2+3-...=1/4。

 

至于S-S1=4S这一段,由于个人学识所限,不确定怎样给出一个合理的证明。还是坐等大佬。

jake147127 获得了红包 5节操

注释
safcz safcz 10.00节操 果然还是出现黎曼函数了呢
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一一得二 一二得三 三八妇女节 五一劳动节 等于⑨是吧 不对不对 应该是42 宇宙的最终奥义就是42:SS06:

Rathnait 获得了红包 5节操

Rathnait在综合事务区回答问题有功,收到了一只萌萌的呜喵的奖励.2节操

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13 小时前,MCIN说道:

(∞+1)*∞/2

大概是这样?

这是算有限数的公式,无限的情况更复杂一点

8 小时前,miupa说道:

..除了无限还能等于什么,楼上给的答案里和函数s(x)=x/(1+x)^2中x取值范围是(-1,1),不能代x=1进去。

确实定义域错误但是能得出正确答案,也可以看成一种近似的证明过程吧

6 小时前,Rathnait说道:

一一得二 一二得三 三八妇女节 五一劳动节 等于⑨是吧 不对不对 应该是42 宇宙的最终奥义就是42:SS06:

雌小鬼不睡觉已经精神错乱了:Genshin_Diona_002:

5 小时前,fjvvh说道:

我给楼主-1/12节操,楼主每天给我n(天数)节操可以吗:1240732356_SSB(1):

可以啊,你想想办法给我-1/12节操,不能多也不能少:Genshin_Amber_001:

safcz穿越到里区后,遇见了一只九尾狐狸,完成了她交付的汉化任务后被抚摸。4节操

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这是一个发散的无穷级数。

 

发散级数(英语:Divergent Series)是指(按柯西意义下)不收敛级数。如级数{\displaystyle 1+2+3+4+\cdots }{\displaystyle 1-1+1-1+\cdots } ,也就是说该级数的部分和全部序列没有一个有穷极限

(上文来自wiki)

 

(ps:拉马努金的那个求和我看不懂,你想研究的话问问专业的人士吧)

,由ICE冰修改

ICE冰 获得了红包 5节操

  • 3 周后...
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喜闻乐见的黎曼ζ函数。但是其实前文给出的黎曼函数的定义(无穷级数形式)仅仅是对于那些实数部分大于1的复数。换言之,Zeta函数怎么样在实数部分小于1的形式是没有定义的。那也就是说所谓的ζ(-1),也就是楼主说的无穷级数,其实是没有定义的。

——那如果我们就是死活想算ζ(-1),怎么办?

唯一的方法就是强行延展黎曼ζ函数的定义,使得它在整个复数上(包括负实数)有定义。但是需要强调的是,这样延展定义的方式不!唯!一!

但是我们希望这个延拓能够尽可能有好的性质,比如连续,或者可导什么的。比如说,我们有个函数f(x)只在正数上面有定义,f(x)=x。我们如果想延拓f(x)的定义到实数,最好是能让延拓好的函数不是很变态,比如说我们直接延拓说f(x)=-100x,就感觉不是很好,因为它看起来一点也不自然。

但是在复平面上,有一种特殊的延拓叫做“解析延拓”,其实就是让延展了定义的函数变得可导。这样整个复数平面上可导的函数很特别,有非常非常多良好的性质。而且最为重要的是如果ζ函数在那些实数部分大于1的复数有定义,那么他的解析延拓是唯一的。那我们对Zeta函数做解析延拓,然后ζ(-1)就被定义了。而且ζ(-1)=-1/12。但是我想指出来的是ζ(-1)其实和这个发散的无穷级数有关联,但是并非等价于,ζ(-1)=1+2+3+...  这完全是两码事。

比较巧合的是,如果我们按照别的方式定义求和,求和的结果恰好等于-1/12。这个具体求和的其他定义有很多(类似于上述所说的解析延拓),我也不是完全懂。但是比如说 1-1+1-1+1-1+...这个级数,有一种特殊的定义求和的方法,能让他也收敛到1/2。所以我觉得总结下来就是:

1. 在原来情况下定义的收敛和发散,1+2+3+... 是发散的。但是可以用其他方式定义求和(我们要求这个广义求和也有好性质),在某个广义求和的定义下,1+2+3+... 是收敛到-1/12。

2. 黎曼ζ函数的定义仅仅是对于那些实数部分大于1的复数,对于其他数怎么样定义我们不知道,包括ζ(-1)。我们想扩展黎曼函数的定义,其中最为特别的是解析延拓。解析延拓后的黎曼ζ函数可以求出来ζ(-1)=-1/12。但是并非是说ζ(-1)=1+2+3+...

fakeclouds 获得了红包 5节操

注释
骚男 骚男 20.00节操 糖~
safcz safcz 50.00节操
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12 分钟前,fakeclouds说道:

喜闻乐见的黎曼ζ函数。但是其实前文给出的黎曼函数的定义(无穷级数形式)仅仅是对于那些实数部分大于1的复数。换言之,Zeta函数怎么样在实数部分小于1的形式是没有定义的。那也就是说所谓的ζ(-1),也就是楼主说的无穷级数,其实是没有定义的。

——那如果我们就是死活想算ζ(-1),怎么办?

唯一的方法就是强行延展黎曼ζ函数的定义,使得它在整个复数上(包括负实数)有定义。但是需要强调的是,这样延展定义的方式不!唯!一!

但是我们希望这个延拓能够尽可能有好的性质,比如连续,或者可导什么的。比如说,我们有个函数f(x)只在正数上面有定义,f(x)=x。我们如果想延拓f(x)的定义到实数,最好是能让延拓好的函数不是很变态,比如说我们直接延拓说f(x)=-100x,就感觉不是很好,因为它看起来一点也不自然。

但是在复平面上,有一种特殊的延拓叫做“解析延拓”,其实就是让延展了定义的函数变得可导。这样整个复数平面上可导的函数很特别,有非常非常多良好的性质。而且最为重要的是如果ζ函数在那些实数部分大于1的复数有定义,那么他的解析延拓是唯一的。那我们对Zeta函数做解析延拓,然后ζ(-1)就被定义了。而且ζ(-1)=-1/12。但是我想指出来的是ζ(-1)其实和这个发散的无穷级数有关联,但是并非等价于,ζ(-1)=1+2+3+...  这完全是两码事。

比较巧合的是,如果我们按照别的方式定义求和,求和的结果恰好等于-1/12。这个具体求和的其他定义有很多(类似于上述所说的解析延拓),我也不是完全懂。但是比如说 1-1+1-1+1-1+...这个级数,有一种特殊的定义求和的方法,能让他也收敛到1/2。所以我觉得总结下来就是:

1. 在原来情况下定义的收敛和发散,1+2+3+... 是发散的。但是可以用其他方式定义求和(我们要求这个广义求和也有好性质),在某个广义求和的定义下,1+2+3+... 是收敛到-1/12。

2. 黎曼ζ函数的定义仅仅是对于那些实数部分大于1的复数,对于其他数怎么样定义我们不知道,包括ζ(-1)。我们想扩展黎曼函数的定义,其中最为特别的是解析延拓。解析延拓后的黎曼ζ函数可以求出来ζ(-1)=-1/12。但是并非是说ζ(-1)=1+2+3+...

也就是说-1/12并不是算出来的而是定义出来的吗:NEKOMIMI_PARADISE_19:

safcz水回不料路遇小白,被乱刀砍死.-4节操

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3 分钟前,safcz说道:

也就是说-1/12并不是算出来的而是定义出来的吗:NEKOMIMI_PARADISE_19:

我也不确定什么叫"定义"什么叫"算"。因为你可以说1+1=2是"算"出来的。但是其实是我们定义了自然数和加法,然后我们可以计算说1+1=2。同样的道理,那些广义求和以及黎曼函数我们定义了,-1/12也是能"算"出来的。

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4 分钟前,fakeclouds说道:

我也不确定什么叫"定义"什么叫"算"。因为你可以说1+1=2是"算"出来的。但是其实是我们定义了自然数和加法,然后我们可以计算说1+1=2。同样的道理,那些广义求和以及黎曼函数我们定义了,-1/12也是能"算"出来的。

大概把一个原本无解的东西引入新的概念之后就得到答案了那种?不过好像应该说是数学的发展。

虽然我不懂数学,但是从这件个题目中也得以管中窥豹,感受到数学的趣味性:b2:

不过数学一旦涉及到无穷就会变得很反直觉呢,这让我想到了那个经典题目:

一间有着无穷的房间的旅店住满了客人,此时又来一个客人,问怎么才能住进去?

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37 分钟前,safcz说道:

大概把一个原本无解的东西引入新的概念之后就得到答案了那种?不过好像应该说是数学的发展。

虽然我不懂数学,但是从这件个题目中也得以管中窥豹,感受到数学的趣味性:b2:

不过数学一旦涉及到无穷就会变得很反直觉呢,这让我想到了那个经典题目:

一间有着无穷的房间的旅店住满了客人,此时又来一个客人,问怎么才能住进去?

是这个意思。就是把事物抽象化。比如复数其实在现实社会没任何意义。但是有了它很多事情都好方便。

你说的是希尔伯特的旅馆吧,那确实是很有意思的概念

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