Szereg Grandiego: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
Paweł Ziemian BOT (dyskusja | edycje)
m Dodaję nagłówek przed Szablon:Przypisy
Linia 1:
'''Szereg Grandiego''' – [[szereg naprzemienny]] '''<math>1-1 + 1-1 + …'''\dots</math> zapisywany również jako
: <math>\sum_{n=0}^{\infin}infty (-1)^n</math>
Nazwa szeregu pochodzi od [[Guido Grandi]]ego, który „upamiętnił” swoje przemyślenia na ten temat w 1703 roku. Jest to szereg rozbieżny, to znaczy, że jego suma nie istnieje według definicji. Z drugiej strony [[Sumowalność metodą Cesàro|sumowanie metodą Cesàro]] daje wynik 1/2.
 
Linia 8:
 
Grandi próbował grupować sąsiednie wyrazy szeregu, aby znaleźć rozwiązania cząstkowe
: <math>(1 - 1) + (1 - 1) + (1 - 1) + \dots = 0 + 0 + 0 + \dots = 0.</math>.
 
Z drugiej strony, podobna procedura rozmieszczania nawiasów prowadzi do zupełnie innego wyniku:
: <math>1 + (-1 + 1) + (-1 + 1) + (-1 + 1) + \dots = 1 + 0 + 0 + 0 + \dots = 1.</math>.
 
Stąd wynika, że w zależności od umieszczenia nawiasów w szeregu, ostateczny wynik może przyjąć jedną z dwóch „wartości”: 0 lub 1.
 
Stosując przekształcenie podobne do tych, jakie są stosowane dla zbieżnych [[Szereg geometryczny|szeregów geometrycznych]], można uzyskać trzecią wartość:
: <math>S = 1 - 1 + 1 - 1 + \ldotsdots,</math>, czyli
: <math>1 - S = 1 - (1 - 1 + 1 - 1 + \ldots) = 1 - 1 + 1 - 1 + \ldots = S,</math>,
która w wyniku daje <math>S = \tfrac12.</math>. Do tego samego wyniku można dojść obliczając <math>-S,</math>, odejmując wynik od <math>S</math> i rozwiązując <math>2S=1</math>{{odn|Devlin|1994|s=77}}.
 
Powyższe przekształcenie nie rozważa, co taka suma właściwie oznacza. Na podstawie wszystkich powyższych metod można wyciągnąć dwa następujące wnioski:
* Szeregszereg <math>1 - 1 + 1 - 1 + \ldots</math> nie ma sumy{{odn|Devlin|1994|s=77}}{{odn|Devlin|1994|s=152}}
* ..., ale jego suma „powinna” wynosić <math>\tfrac12</math>{{odn|Devlin|1994|s=152}}.
 
W rzeczywistości oba te twierdzenia można dokładnie i formalnie udowodnić, ale tylko dzięki dobrze zdefiniowanym matematycznym koncepcjom, które powstały w XIX wieku. Zanim to nastąpiło, odpowiedzi na te pytania były „niekończącymi się” i „gwałtownymi” dyskusjami między matematykami{{odn|Kline|1983|s=307}}{{odn|Knopp|1990|s=457}}.
 
== Zobacz też ==
* [[Szeregszereg 1 + 1 + 1 + 1 + …]]
 
== Przypisy ==
Linia 33:
 
== Bibliografia ==
* {{Cytuj | autor=Harry F. Davis | tytuł=Fourier Series and Orthogonal Functions | data=maj 1989 | wydawca=Dover | isbn=0-486-65973-9 | język=en}}
* {{Cytuj | autor=Keith Devlin | tytuł=Mathematics, the science of patterns: the search for order in life, mind, and the universe | data=1994 | wydawca=Scientific American Library | isbn=0-7167-6022-3 | odn=tak}}
* {{Cytuj | autor=Morris Kline | tytuł=Euler and Infinite Series | czasopismo=Mathematics Magazine | wydanie=56 (5) | data=listopad 1983 | s=307–314 | doi=10.2307/2690371 | id=JSTOR [http://www.jstor.org/stable/2690371 2690371] | odn=tak}}
* {{Cytuj | autor=Konrad Knopp | tytuł=Theory and Application of Infinite Series | data=1990 [1922] | wydawca=Dover | isbn=0-486-66165-2 | odn=tak }}
 
[[Kategoria:Szeregi|Grandiego]]