学神的文娱开花 分节阅读 41(2 / 2)

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另外,为什么明明已经是更新了30天3000字,这传说中的成就却迟迟不见出现呢作者表示一头黑人问号,莫不是被系统吞了

最后的最后,继续求各位同学的收藏和推荐:

第0081章黎曼猜想

欧拉乘积公式的推导过程,大学课本里还是有的,但又有多少人会自己推导一遍呢

将公式直接拿来用就完事了

经过田立心连比带画地将这个公式推导了一遍,许多人都豁然开朗了。

但还有不少人根本就不知道,这个公式的意义在哪

欧拉乘积公式的意义在于,对全体质数的某些运算可以转移成对全体自然数的运算。这么一来,通过研究对自然数的求和Σnns,就有可能对质数获得更深刻的认识。

这个求和是非常重要的,所以它有一个专门的名称,黎曼函数。

这个函数明明是欧拉先提出来的,为什么会叫黎曼函数呢

田立心并没有立即给出答案,而是提出新的问题,“我们来到第二个部分,我来先问几个问题,两个自然数互质的概率是多少什么是互质n个自然数互质有没有通项公式呢”

“自然数互质,意思就是它们没有共同的质因数,它们的最大公约数是1。例如2和3互质,2和15互质,但15和21不互质,因为15和21都以3作为质因数。由此得知,任意两个不同的质数是互质的,一个质数和一个不以它作为质因数的合数是互质的,1和任意自然数都是互质的。”田立心解释了互质的概念后,便利用欧拉乘积公式写下了两个自然数互质的数学表示方法,并一步步计算了下去。

计算的结果显示,得到n个自然数互质的概率正好等于所有自然数的倒数之和,这个数也称为调和级数也就是1s。

特别说明,这个函数中的s是大于1的。

也就是说,随着s趋于无穷大,sΣnns当中只有第一项1不受影响,后面的项都迅速地趋近于0,所以s会趋近于1。相应的,s个自然数互质的概率会趋近于100。

要是s1呢

1会等于无穷大

也就是说,调和级数是发散的

但在这个推导过程中,是包含一个前提的,就是s是一个有限值,或者说s是收敛的。

只有在这个前提之下,才能将它当成一个正常的数进行各种操作,例如乘以1f2,消去所有包含2n的项。

假如s是发散的,这样的操作就是毫无意义的,这会带来各种各样的错误结果。

被人调侃的全体自然数之和等于112,便是这样计算出来的错误之一。

那么,全体自然数之和等于112,又是怎么被人证明出来的呢

这就要说到黎曼了。

黎曼是德国著名的数学家,数学王子高斯的弟子。

黎曼在二十八岁时发表了题为论作为几何学基础的假设的演说,就此创立了黎曼几何学。他将曲面本身看成一个独立的几何实体,而不是把它仅仅看作欧几里得空间中的一个几何实体,后来,爱因斯坦也是运用黎曼几何和张量分析工具,才创立了新的引力理论广义相对论。

全体自然数之和等于112,就是黎曼在运用欧拉乘积公式中偶然得到的副产品。

正是在这个错误的结果的启迪之下,黎曼对欧拉乘积公式的运用提出了四条脉络。

一,应该把s中的自变量s理解为复数,而不只是实数。

二,可以通过解析延拓,让s在s小于1的地方也获得定义。

三,通过对s的研究,可以对小于等于某个数的质数的个数,给出一个明确的表达式,在这个表达式中唯一未知的就是s的零点的位置。

四,黎曼猜测s的零点都位于某些地方。

由此可见,黎曼在欧拉函数上的研究上,显然是比欧拉更进一步的。

他在加入解析延拓之后,使得s在s小于1的地方获得定义。

由此,欧拉函数也就升级成了黎曼函数。

解析延拓又是什么呢

解析延拓就是扩大一个函数的定义域,使得该函数在一些原本没有定义的地方也有了定义,而在原本有定义的地方还跟原来一样。

例如,在1,1的区间里定义了一个函数yx,它的函数图像是一条线段,从1,1连到1,1。将这条线段向两边延伸,而且可以延伸得任意远,这么一来,这个函数的定义域就从区间1,1扩展到了整个数轴。

全体自然数之和等于112的结果,正是黎曼在解析延拓的计算中得来的。

正确的表达方式应该是这样的,1112。

黎曼将黎曼函数变形之后,写出了由一个阶梯函数、两个对数积分函数和一个质数计量函数组成的等式,并将这个结果发表了名为论小于给定数值的质数个数的论文,等式左边的阶梯函数表示一个质数的n次方等于1n个质数。

这意味着,这个函数是和质数的分布是相关的。

等式另一边,其中一个是对数积分函数,其自变量取的是黎曼函数的非平凡零点。

从公式中不难看出,质数的全部信息都包含在黎曼函数的非平凡零点之中。

黎曼函数的非平凡零点的位置又在哪呢

一个非平凡零点

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