印度数学天才拉马努金,极为巧妙地解决了一个无限嵌套的数学问题
但首先,让我们明确说明几件重要的事情。
请注意,对于任何非负实数x,我们有:
现在,(x+2)又可以写成((x+1)+1),从而得到:
继续这个过程,把(x+3)写成((x+2)+1),我们得到:
这个规律现在已经很明显了。如果我们无限地进行这个过程,我们会得到:
现在神奇的事情来了。 插入x=2,我们得到:
就这样,我们得到了答案, 原来只是3!就这样简单而明了,的确如此。
此外,上述问题是更广泛的一类问题的一个极好的例子,其中所提出的问题是具有更一般性质的特殊情况。在这种情况下,我们首先找到一般的恒等式,然后代入合适的值来得到期望的结果。例如:
声明:我们假设存在一个可微的实值函数f,隐式定义为:
同样,我们在这里放弃了一些数学上的严谨性,假设这样的函数存在,而没有实际证明这一点。现在,我们的目标是,如果这样的函数存在,我们能否利用它来解决我们的原始问题?
继续下去,我们得出了:
现在可以清楚地看到,我们问题的解f(2), 这是因为:
当然,以上就是我们的函数定义的灵感来源。现在,让我们试着找出f(2)的值。
现在,让我们看看f(x)的导数告诉了我们什么。
同样,在[3]中设置x=0,我们得到:
回到原来的方程:
我们得到了 f(2)的值,也就是是3。
补充一些历史背景,拉马努金在1911年发表了这个问题,当时他正试图在国家数学界建立自己的地位。几年后,他与G.H.哈迪取得联系,搬到了剑桥,在接下来的五年里,他们两人将形成有史以来最佳的数学伙伴关系之一。
拉马努金是一个不需要特别介绍的名字。他的生活和成就已经被彻底记录下来了。这篇文章上提出的问题只是他最喜欢的领域之一。
作为他的典型代表,拉玛努强对数学的特定领域有着全身心的兴趣,而对其他领域则完全漠不关心。当然,谁能比哈迪本人更了解这一点呢?我们以他的一句精彩的话来结束本文,这句话恰当地概括了拉马努金:
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