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¿Por qué eligió cómo alinear infinitamente larga de las ecuaciones cuando la adición de ellos?

Yo vi en un video de esta prueba:

Tomar esta ecuación:

$$f=1+\frac12+\frac14+\cdots$$

y hacer esto:

$$\begin{align} f&=1+1/2+1/4+\cdots\\ -\quad f/2&=\quad\:\:\:1/2+1/4+\cdots\\ \hline f/2&=1+0+0+\cdots \end{align}$$

Esto me molesta, y he aquí por qué.

$$f/2=1/2+1/4+\cdots$$

Tomamos esta ecuación, pero pasó de 1 punto, lo que sea menor.

Aquí es lo que quiero decir por el cambio. Aquí lo mismo, pero sin nada cambió.

$$\begin{align} f&=\:\:\:\:1+1/2+1/4+\cdots\\ -\quad f/2&=1/2+1/4+1/8+\cdots\etiqueta{1}\\ \hline f/2&=1/2+1/4+1/8+\cdots \end{align}$$

1: Ahora esta parte no cambió nada más.

Básicamente por el cambio, estoy hablando acerca de cómo alinear las ecuaciones. No me gusta el traslado de una parte y aquí es por qué. Si tomamos la ecuación $f=1+1+1+\cdots$ y hacer algo similar, primero sin que se muevan.

$$\begin{align} f&=1+1+1+\cdots\\ -\quad f&=1+1+1+\cdots\\ \hline 0&=0+0+0+\cdots \end{align}$$

Tiene sentido, ahora vamos a cambiar.

$$\begin{align} f&=1+1+1+\cdots\\ -\quad f&=\quad\:\:\:1+1+\cdots\\ \hline 0&=1+0+0+\cdots \end{align}$$

Esto no tiene ningún sentido. $0$ no es igual a $1$. Si vamos a cambiar a la derecha un segundo momento, se obtendrían $0=2$.

Así que mi pregunta es: ¿por qué está cambiando permitido que en el primer caso? Hay algo que estoy haciendo mal en mi ejemplo? Estoy simplemente no comprender el infinito correctamente? La forma en que lo veo, cada vez que pones una ecuación más, se pierde un dígito, haciendo que la respuesta incorrecta.

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Johanna Puntos 4297

Nos puede solo cambiar y reorganizar infinito si sumas ambos convergen absolutamente. De lo contrario, las cosas extrañas que suceden, como en el ejemplo.

37voto

user157227 Puntos 1100

Me siento como las respuestas a esta pregunta no son apropiados debido a que dirección arbitraria reordenamientos de la serie en lugar de cambiar. Aquí hay una respuesta que es sólo cuestión con el cambio. La clave radica en dos hechos:

Hecho 1: Deje de $S_1 = a_1 + a_2 + \cdots$ y $S_2 = b_1 + b_2 + \cdots$ dos convergente la serie. Entonces la suma de $(a_1 + b_1) + (a_2 + b_2) + \cdots$ converge y es igual a $S_1 + S_2$.

Hecho 2: La serie $a_1 + a_2 + \cdots$ converge si y sólo si la serie $0 + a_1 + a_2 + \cdots$ converge.

El segundo hecho es simplemente justificar la tecla "shift" operación para una serie. Esto demuestra que si se toman dos convergente la serie, usted puede hacer todo el cambio, sumando (o restando) que usted quiere y usted todavía tendrá una respuesta válida. Nada acerca de convergencia absoluta es necesaria para este problema.

Esta pregunta acerca de la naturaleza de $\infty - \infty$ podría ser algo relevante.

1voto

Steven Gregory Puntos 3326

Usted puede probar que condicionalmente convergente la serie puede ser reorganizado para converger a cualquier suma, mientras que cualquier reordenación de los términos de la absolutamente convergente la serie debe convergen al mismo límite que la secuencia original converge.

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