第6章 授之以魚,用之以…

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我認為,問題出在表述的嚴謹性。比如說,1+∞=∞,難道說也可以因此推出1=0嗎?”

柯南原本自信的神情漸漸垮下來了,眉頭也逐漸皺了起來:“這不一樣……”

派蒙捂住腦殼:“怎麼辦,納西妲說的也好有道理……”

柯南很聰明沒錯,甚至自學大學的數學知識也不是問題,但他並非數學家,有些疑問,他也無法解答。

“我知道你的意思。”納西妲溫和的聲音帶著安撫的力量,“這個等號嚴格來說並非嚴格意義上的「相等」,它是一種「等價」。”

柯南睿智的目光逐漸透出一絲茫然:“我是…這個意思嗎?”

真小孩們:(@﹏@)(@﹏@)

派蒙也終於開始:(@﹏@)

納西妲又寫下一個式子:“我舉一個現有數學體係的例子好了,設f(x)=1+x+x²+x³+…,這顯然是一個發散的式子,對不對?那麼請問,f(2)等於多少呢?”

“等於無窮大…?”柯南脫口而出後,強烈的既視感又讓他想起了什麼,“等等!這個函數好像是……”

g(x)=1/(1-x)

納西妲抬手在旁邊寫下這個式子,柯南便恍然大悟:“是g(x)的泰勒展開式!”

真小孩們:(@﹏@)(@﹏@)

派蒙:(@﹏@)

“不錯哦,柯南懂得真多。”納西妲讚許地點點頭,而柯南竟然也沒有了一開始的羞赧,反而有一種詭異的驕傲感。

現在,柯南也明白過來納西妲想要說什麼了,於是就像偵探的推理接力一樣,他也拿起筆,邊寫邊推算道:“f(x)本身是一個等比數列的求和,所以可以化為f(x)=(1-xⁿ)/(1-x),定義域為|x|<1,否則結果就會是發散的。”

真小孩們:(@﹏@)(@﹏@)

派蒙:(@﹏@)

納西妲點點頭,柯南就更起勁了:“與此同時,f(x)是g(x)泰勒展開式,其實也是無限逼近g(x)的,在特定條件下,我們可以將其視作等價,但並非完全相等,因為f(x)相比於g(x)縮小了定義域。”

真小孩們:(@﹏@)(@﹏@)

派蒙:(@﹏@)

柯南絲毫沒有考慮其他聽眾,他隻抬頭看向納西妲翠綠的瞳孔,如果得到了讚同的意思,便繼續往下說。

“如果g(x)在客觀上存在,但我們並未準確表述,隻使用f(x)無限逼近的話,代入x=2,就會得到f(2)=1+2+4+8+…=-1這種荒謬的結果,但其實真正輸出的結果應該是g(2)=-1。”

納西妲含笑點頭:“柯南說的很對哦!但其實,笨辦法也是一種可取的思路。”

柯南:“哦?”

納西妲:“同樣是這個f(x),我們參考先前錯位相減的思路,使得f(x)-xf(x)=1。它本身已經包含了1/(1-x)的運算規則,隻是因為定義域的限製,我們不能直接把f(x)與g(x)劃等號。同理,我們計算自然數之和時使用的技巧的底層邏輯,其實蘊含著黎曼函數的一些正確性質。”

真小孩們:(@﹏@)(@﹏@)

派蒙:(@﹏@)

柯南終於理解納西妲的意思了,但他仍有一個疑問:“自然數求和的g(x)真的客觀存在嗎?”

“存在的哦!柯南知道卡西米爾效應嗎?”納西妲見他搖頭,繼續解釋道,“簡單來說,就是真空中的兩塊金屬板,相互之間會施加F、2F、3F…這樣無限疊加的斥力,按理來說,兩塊金屬板應該瞬間彈飛才對,但實際測試表明,它們之間的合力……”

“是數值等於(1/12)F的引力。”柯南篤定地開口。

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“答對啦!”納西妲輕笑著拍手。

真小孩們(@﹏@):“終於說完了嗎…”

派蒙(@﹏@):“可惡!感覺智商被碾壓了,要是旅行者在就好了…”

納西妲拍拍派蒙,安慰道:“沒事啦,這些都不重要。”

派蒙QAQ:“不重要嗎?”

“不重要。”納西妲說,“因為前半部分我列舉的錯位加減的式子,雖然好理解,但並不正確,後來我和柯南討論的那些內容,雖然是正確的,但並沒有什麼用。”

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