|
|

楼主 |
发表于 2017-8-25 15:55
|
显示全部楼层
陆教授的解答是不圆满的。等式 pi=4(1-1/3+1/5-1/7+1/9-1/11+……)的推导离不开泰勒多项式取极限,消余项的过程。关于这个等式,我说它是现行数学理论中的一个悖论。 具体叙述如下:请你审查指正。
数学理论研究中的又一个悖论
只有逻辑推导而违背实践的定理与等式都是不应有的悖论。现行教科书中既有表达式 pi=4arctan1=4(1-1/3+1/5-1/7+1/9-1/11+……)又有表达式 pi=3.1415926……,因此,根据相等的传递性,就有等式4(1-1/3+1/5-1/7+1/9-1/11+……)=4(1-1/3+1/5-1/7+1/9-1/11+……)成立。但仔细研究一下,这个等式是不成立的。事实上,等式左端是一个交错级数, 由于无穷次加法运算无法进行,计算这个级数和时,需要首先计算它的前n项和的表达式,这个和始终在pi上下摆动,始终不等于pi, 只是它的极限才等于pi,它的前n项和与pi 之差的绝对值,小于4/(2n+1),而对等式右端3.14159265……,有人说它是计算无理数 e×905414851152557371÷783415613826524536 时得到的无尽不循环小数,即使坚持右端等于定数pi, 也需要指出它是计算圆周率pi得到的无穷数列的简写,这个数列是康托儿实数理论中的基本数列,这个数列始终达不到pi,它的极限才是pi,它的通项与圆周率pi的差1/10^n ,以上讨论说明:对任意大自然数n,等式两端不相等。
只有两端都取极限之后,才可以说是相等的。可以根据等价数列极限相同的理论,研究两端的极限问题。由于对任意小误差界ε,只要有自然数N,使n>N时, 4/(2n+1), 1/10^n 的和小于ε,两端的无穷数列就是等价的,此时它俩有共同的极限。而4/(2n+1), 1/10^n 的和等于1/(8n+4)+1/10^n,当n>1时,总小于 2/9n,只要N大于2/(9ε) 就有4/(2n+1), 1/10^n 的和小于ε,于是两个数列等价,它们的极限相等,即当n→+∞时,两边的极限相同,但对任意自然数n,等式两边不相等,只有两端的极限才是相等的。对于现行教科书中的等式4arctan1=4(1-1/3+1/5-1/7+1/9-1/11+……)与 pi=4(1-1/3+1/5-1/7+1/9-1/11+……),pi=3.14159265……,都需要在右端的数字之前加上取极限的符号。所以,我认为,现行教科书提出这两个等式是不严肃的,应当改革的。 至于我是不是仅仅依赖感觉的直觉主义者,我认为:我不是,我是联系实践的、深入反复分析之后才提出这些改革意见的。对于上述等式。由于在不加极限符号之前,左端与右端不相等,它们都不等于pi. 所以我说:这就是现行数学理论中的又一个悖论。
|
|