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%-Adics divergentes de la # de los #% de la serie y %

Si nosotros ingenuamente aplique la fórmula $$\sum_0^\infty a^i = {1\over 1-a}$$ when $a=2$, we get the silly-seeming claim that $1+2+4+\ldots = -1$. Pero en los números enteros adic 2, esta fórmula es correcta.

¿Seguramente esto no es una coincidencia? ¿Cuál es la conexión aquí? ¿Hacer el $p$-adics proporciona métodos de utilidad general para sumar serie divergente? Sé muy poco sobre la serie divergente o $p$-análisis adic; ¿Qué es una buena referencia para cualquier tema?

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Hurkyl Puntos 57397

Un contraejemplo puede ser interesante. Considere la secuencia

$$ a_n = \frac{n!}{n! + 1} $$

En los números reales, es obvio que tenemos

$$ \lim_{n \to +\infty} a_n = 1, $$

pero en todos los $p$-ádico de campo, hemos

$$ \lim_{n \to +\infty} a_n = 0, $$

así que usted debe desconfiar de la idea de intentar sumar una serie de números reales mediante el trasplante a la $p$-adics.

Una cosa que usted puede considerar es $\mathbb{Q}((x))$, el campo de los racionales (formal) de la serie de Laurent. En este campo, tiene una identidad

$$ \sum_{n=0}^{+\infty} x^n = \frac{1}{1-x}. $$

No hay ningún problema de convergencia o cualquier cosa aquí; usted acaba de comprobar que multiplicando el lado izquierdo por $1-x$ da $1$.

No es un subcampo de la $\mathbb{Q}((x))$ que consta de sólo aquellos Laurent de la serie para que la sustitución de $x$ $2$ rendimientos convergente $2$-ádico suma. Evaluación en$2$, entonces se convierte en un campo de homomorphism a la $2$-ádico números. Desde $\sum_{n=0}^{+\infty} x^n$ está en que subcampo, su imagen en $\mathbb{Q}_2$ debe ser el mismo que el de la imagen de $1/(1-x)$: es decir,$-1$.

Wikipedia tiene una página en divergente la serie que habla sobre "la suma de los métodos". Usted puede encontrar este otro punto de partida útil.

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user8269 Puntos 46

En cuanto a referencias, Hardy escribió un libro, serie divergente, que parece estar disponible para su descarga en la web. Hay varios libros sobre la $p$-adics; Koblitz, $p$-números adic, $p$-análisis adic y funciones Zeta; Bachman, introducción a la $p$-números adic y la teoría de la valoración; Gouvea, $p$-números adic. También hay un artículo que escribí con Alf van der Poorten, algunos problemas relativos a secuencias de repetición, Amer. matemáticas. 102 mensuales (1995) 698-705, SEÑOR 97a:11029.

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Silas Puntos 990

No es tanto una respuesta como referencia relacionada. Escribí una breve nota expositiva "La divergencia no es culpa de la serie," diario de Pi Mu Epsilon, 8, nº 9, 588-589, que discute esta idea y su relación con 2 complementar aritmética para computadoras.

3voto

MJD Puntos 37705

Qiaochu Yuan señala que no es una casualidad: "el argumento que justifica la convergencia de la serie geométrica se aplica en cualquier campo normado completo cuando $|a|<1$, y en el adics 2 Esto es cierto cuando $a=2$." En el adics 2, la secuencia de hecho converger, y lo único a que puede converger es $1\over1-r$.

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