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π告诉你:“偶数平方的倒数和”和“奇数平方的倒数和”等于多少

 木桩指路 2020-07-21

前面我们介绍了欧拉自然数平方倒数之和公式,这个美妙的公式将延伸出许多与π相关的级数和

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例如我们在上述公式两边乘以1/2^2,这个式子就变成偶数平方的倒数之和

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我们用第一个式子减去第二个式子就变成了奇数平方的倒数之和

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所以我们就分别得到奇数平方的倒数之和等于π^2/8,偶数平方的倒数之和等于π^2/24,是不是很神奇

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我们继续运用这个等式,奇数平方的倒数之和减去偶数平方的倒数之和(第一式减去第二式)

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我们就得到自然数平方交错级数的结果,为什么说是交错级数呢?因为它们正负相间,所以是交错级数

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而且结果是收敛的,为π^2/12

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所以我们得到有关π的一系列和自然数平方倒数有关的无穷级数

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如果我们把欧拉的自然平方倒数和级数中的平方换成z,就得到著名的黎曼 ζ函数

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有关黎曼 ζ函数的特性,让我们下一节拭目以待吧

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