Чему равна сумма всех чисел 1,2,3,4,5,6,7,8,9 и так до бесконечности и там ещё атрецательные числа

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Вопрос о сумме всех натуральных чисел ( 1+2+3+1 plus 2 plus 3 plus …) и включении в этот ряд отрицательных чисел затрагивает две разные области математики: классический анализ и современную теоретическую физику. 1. Сумма всех натуральных чисел ( 1+2+3+1 plus 2 plus 3 plus …) В обычном понимании арифметики эта сумма расходится, то есть она стремится к бесконечности. Однако в комплексном анализе и квантовой теории поля существует понятие регуляризации, которое позволяет приписать этому ряду конечное значение. Дзета-функция Римана Математик Леонард Эйлер и позже Бернхард Риман работали с функцией, определяемой как: ζ(s)=n=1nszeta open paren s close paren equals sum from n equals 1 to infinity of n raised to the negative s powerЕсли подставить s=-1s equals negative 1, мы получим формальную запись нашего ряда: 1+2+3+1 plus 2 plus 3 plus …. Методом аналитического продолжения было доказано, что: ζ(-1)=112zeta open paren negative 1 close paren equals negative 1 over 12 end-fraction

Важно: Это не означает, что если вы будете бесконечно складывать яблоки, у вас в руках окажется "минус одна двенадцатая" яблока. Это значение используется в физике (например, в теории струн или эффекте Казимира) для исключения бесконечностей из расчетов.

2. Сумма целых чисел (включая отрицательные) Если вы имеете в виду сумму всех целых чисел (от negative infinity до +positive infinity), ситуация меняется. Этот ряд выглядит так: +(-3)+(-2)+(-1)+0+1+2+3+… plus open paren negative 3 close paren plus open paren negative 2 close paren plus open paren negative 1 close paren plus 0 plus 1 plus 2 plus 3 plus …Симметричное суммирование Если складывать числа симметрично относительно нуля, то каждая пара положительного и отрицательного числа даст ноль: (11)+(22)+(33)+=0open paren 1 minus 1 close paren plus open paren 2 minus 2 close paren plus open paren 3 minus 3 close paren plus … equals 0В математике такой подход называется главным значением по Коши. Если рассматривать ряд таким образом, то сумма всех целых чисел равна 0. Итог

  • Сумма только положительных чисел ( 1+2+31 plus 2 plus 3 …) в строгом математическом смысле бесконечна, но в теоретической физике ей сопоставляют значение 112negative 1 over 12 end-fraction . Сумма всех целых чисел (положительных и отрицательных) при симметричном сложении равна 0.

Я могу подробнее разобрать вывод числа 112negative 1 over 12 end-fraction через метод суммирования Рамануджана, если вам интересен сам процесс доказательства.

Форма ответа

Ваш аватар