五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】今天的数学(系列) -- qiaozi

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      • 家园 【原创】关于1 + 1/2 + 1/3 + ……的计算

        关于1 + 1/2 + 1/3 + 1/4 + ……的计算有很多方法,是微积分里的一个基本结果。不过,还有一个初等的办法可以看出这个和必定等于无穷大。

        用反证法。如果1 + 1/2 + 1/3 + 1/4 + ……是有限的,我们把这个有限数记为L,那么

        L = 1 + 1/2 + 1/3 + 1/4 + …… = (1 + 1/3 + 1/5 + 1/7 + ……) + (1/2 + 1/4 + 1/6 + ……)

        有不同意的吗?很好,我们接着来!

        先看第一个括号。因为1>1/2,1/3>1/4,1/5>1/6, ……,我们知道

        1 + 1/3 + 1/5 + 1/7 + …… > 1/2 + 1/4 + 1/6 + ……

        因此我们有

        L = (1 + 1/3 + 1/5 + 1/7 + ……) + (1/2 + 1/4 + 1/6 + ……) > (1/2 + 1/4 + 1/6 + ……) + (1/2 + 1/4 + 1/6 + ……) = 2 ×(1/2 + 1/4 + 1/6 + ……)

        显然

        1/2 + 1/4 + 1/6 + …… = 1/2 × (1 + 1/2 + 1/3 + ……) = L/2

        所以我们得到了

        L > 2 × L/2 = L

        这时不可能的。所以L不能是有限的。

      • 家园 是不是很怀念latex

        呵呵

      • 家园 【文摘】照例,轻松一下(18禁)

        (没有什么关于素数的漫画了,讲一个流传已久的关于素数的笑话吧)

        据说有一个数论学家,他仅在素数的日子和妻子同房:在月初,这是挺不错的,2,3,5,7;但是到月终的日子就显得难过了,先是素数变稀,19,23,然后是一个大的间隙,一下子就蹦到了29……

        • 家园 甘蔗从那头吃起...

          这个数论学家可能是及时行乐者,如果是非素数日才敦伦的话好日子以后大大的有,哈哈...

        • 家园 【抗议】与数学家叫板(18禁)

          据说有一个化学家,他每天都和妻子同房,并要用相应的元素来总结每一天:于是有了下面的实验报告

          第一天,为了

          第二天,还要High

          第三天,讲了

          第四天,仍不

          第五天,接着

          第六天,不悲

          第七天,瞎扯

          第八天,有些

          第九天,念念

          第十天,不敢说呀不敢说!

          请大家不要光拍我,多半还都是数学家Qiaozi招的。

    • 家园 【原创】1.2.1 数数素数有多少之有很多篇

      第一章 素数

      第二节 数数素数有多少

      第一段 有很多篇

      上回书说到,作为乘法的基本元素,人们引进了素数,或者称为质数。素数就是不能写成其他自然数乘积的数。

      既然有了素数,而且我们可以轻易的找出一大堆素数,诸如2,3,5,7,11,13,17,19……,一个典型的问题便是素数究竟有多少个。有无穷多个素数,还是只有有限多个素数?如果只有有限多个素数,那么到底有多少,又怎么能把它们全找出来呢?乍想起来,似乎答案是很自然的无穷多。可是,既然我们已经知道我们宇宙的年龄不是无穷大,宇宙的大小不是无穷大,也许素数的个数也不是无穷大?直觉和物理类比,哪一个更可靠?

      幸好,在两千多年前的古希腊人们没有这样的困扰。伟大的爱因斯坦、哈勃、霍金和其它很多同学这时都还没有出生,于是一个伟大的数学家看准机会出生了。他就是欧几里德(Euclid)。那时候宇宙的年龄还是无穷大,宇宙的大小还是无穷大,所以没有理由怀疑素数的个数也是无穷大。在他那著名的《几何原本》(Elements)的第九章第20个命题中,他给出了一个巧妙的证明,这也是反证法最早的应用之一。

      定理 素数有无穷多个。

      证明 假设素数只有有限多个,那末我们可以把它们全乘起来再加一,得到一个新的(很大很大的)自然数N。一方面,我们知道N必然有一个素数因子(也许就是它本身);另一方面,N又不能被任何素数整除,因为余数总是一。二者矛盾。因此素数必须有无穷多个。证毕。

      在欧几里德之后,人们又提出了各种各样的几百个证明,可是欧几里德的证明仍然是最简单、在某种意义上也是最漂亮的。

      现在数素数的问题似乎解决了,无穷多个嘛。无穷多就是无穷多,还有什么可说的?错!大错!大错而特错!咦,我还能加字儿!

      下面我们课间休息十分钟。那个谁,把那张《十分钟的恋爱》给大家放一下,待会儿写听后感。

      关键词(Tags): #素数
      • 家园 疑问:把N个素数乘起来加1,肯定就是个素数么?

        定理 素数有无穷多个。

        证明 假设素数只有有限多个,那末我们可以把它们全乘起来再加一,得到一个新的(很大很大的)自然数N。一方面,我们知道N必然有一个素数因子(也许就是它本身);另一方面,N又不能被任何素数整除,因为余数总是一。二者矛盾。因此素数必须有无穷多个。证毕。

        把已知的素数都乘起来加1,能不能产生一个素数?

        如果能的话,找大素数不就简单了。

        • 家园 他是用反证法

          因为

          假设素数只有有限多个
          所以在
          有限多个
          里面最大的一个假设为n和
          全乘起来再加一,得到一个新的(很大很大的)自然数N
          之间本不该有其他素数

        • 家园 他这是在反证

          X1,X2,X3...XN表示最小的N个素数。K=X1*X2*X3*...*XN+1。

          K不能被X1到XN之间的任何素数整除,但是还有可能存在素数XK,K>XK>XN,K能被XK整除,所以K不一定是素数。

          在反证里他先假设素数只有有限多个,由X1,X2,X3...XN来表示所有的素数。那么素数XK,K>XK>XN,不可能存在(否则矛盾就出来了)。那样的话K肯定是素数,得出矛盾。

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