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【数学】なぜ自然数の総和は−1/12と等しいのか? [928380653]
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0001はまりん(やわらか銀行) [US]
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2022/10/24(月) 18:35:20.81ID:bM5VIXaP0●?2BP(4276)

イタリアの数学者ピエトロ・メンゴリは、 1644年に次の級数に関する問題を提出しました。


スイスの数学者ヤコブ・ベルヌーイは、この値を求めようとしましたが、 求めることはできませんでした。 彼の出身地がスイスのバーゼルだったため、 この問題はバーゼル問題と呼ばれています。 1735年に28歳だったオイラーがこの難問を解き、 一躍有名となりました。 その値は次のとおりです。


値が円周率を含むため、 これは驚くべき結果です。 1749年に彼は、さらに驚くべき結果を得ました。

"1+2+3+ · · · " = −1/12
この式はとても不思議です。 なぜ無限大に発散しないのでしょうか? インドの数学者ラマヌジャンは1913年に次のように計算しました。

https://xseek-qm.net/zeta.html
0004モモちゃん(ジパング) [US]
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2022/10/24(月) 18:38:09.07ID:iH6/5OFR0
無限は扱えない。
0006ラジ男(東京都) [US]
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2022/10/24(月) 18:39:49.61ID:zKnIp8uX0
俺がお前に1円、2円、3円と順にお小遣いを渡したら
お前の総資産が-1/12円になるってか
嘘乙
0007ハッケンくん(埼玉県) [US]
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2022/10/24(月) 18:40:04.79ID:aDHt/4YL0
マイナス1月12日って12月20日だろ
0014なえポックル(東京都) [BR]
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2022/10/24(月) 18:47:00.56ID:Iq8adPEo0
lim_{x->0 + }sum_{k=1}^infty k exp(-kx)cos(kx)
wolframalphaで計算したらガチで-1/12になったわスゲーな(棒
0015はまりん(やわらか銀行) [US]
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2022/10/24(月) 18:47:06.05ID:bM5VIXaP0
調和級数よりも急速に増加する級数は何らかの方法で発散しない値が得られる
0018TONちゃん(東京都) [US]
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2022/10/24(月) 18:49:38.82ID:mL7aIO8u0
なんでマイナスやねん
0020アッキー(光) [IN]
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2022/10/24(月) 18:51:04.45ID:faSP84LB0
解析接続なんてクソ喰らえだ!
無限大に発散しろ!
0022まがたん(光) [KR]
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2022/10/24(月) 18:53:53.57ID:njkDXTvj0
インド人もびっくり
0023でパンダ(東京都) [ニダ]
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2022/10/24(月) 18:55:50.66ID:HXxuqH4N0
生命、宇宙、そして万物についての究極の疑問の答え

42
0027山の手くん(広島県) [JP]
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2022/10/24(月) 18:59:06.21ID:GZbIODML0
結局この数字で色々解決する
072
0029↑この人痴漢です(広島県) [US]
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2022/10/24(月) 19:00:51.22ID:elQTgXw20
1UPし過ぎると残機が無くなってるあれだろ
0030イチゴロー(大阪府) [TW]
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2022/10/24(月) 19:03:50.05ID:1Jlmn5860
北野武の誰でもピカソの数学編で
数学者の黒川重信さんが出てて
ゼータ関数だとそうなるって
感動したわ
0031Kちゃん(茸) [FR]
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2022/10/24(月) 19:04:35.66ID:CxfKpOyq0
どう考えても-1/12になるわけがない。
詭弁の一種だよ。
0034Kちゃん(茸) [FR]
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2022/10/24(月) 19:06:01.99ID:CxfKpOyq0
そもそも自然数を足してるのに1以下の端数になってる時点で矛盾もいいところ。
0035肉巻きキング(東京都) [ニダ]
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2022/10/24(月) 19:07:35.40ID:RYGp2zVA0
証明を思いついたが5chの書き込み文字数では書けないので割愛する
0036あんらくん(大阪府) [US]
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2022/10/24(月) 19:11:23.36ID:j3GPZYbH0
これアーベル総和とか片側極限とかイータ関数とか諸々組み合わせたら確かに-1/12になるんだよな。
嘘みたいな話だけど。
0037Kちゃん(茸) [FR]
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2022/10/24(月) 19:14:07.62ID:CxfKpOyq0
どんな説明されようが、そもそも自然数を足しているという前提と矛盾してる時点でそれは偽だから。
0038テッピー(茸) [RU]
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2022/10/24(月) 19:19:52.29ID:yVMdpwfn0
自然数を足すだけだったら負にならないんじゃないのか
受け入れられない
0039Mr.メントス(東京都) [ニダ]
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2022/10/24(月) 19:21:23.47ID:tWITcNqn0
>>35
フェルマー乙。
0040ビバンダム(北海道) [ニダ]
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2022/10/24(月) 19:23:20.71ID:QTLXjq7X0
証明されてない定理とかそろそろAIにぶち込んだら解析してくれるんだろうか
0041クウタン(東京都) [JP]
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2022/10/24(月) 19:25:05.86ID:aYPg13ms0
国が借金しまくったら-1/12になっちゃうの?
0042エコンくん(千葉県) [ニダ]
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2022/10/24(月) 19:25:31.89ID:yn+q1Wxo0
>>1
リンク先の↓の部分から lim_[n->infty] (1+2+3+...+n) = -1/12 は導けない。

この関数は有限の n に対し x = 0 の極限で自然数和に一致します。
 lim_{x->0 + }sum_{k=1}^n k exp(-kx)cos(kx) = 1+2+3+...+n ・・・①
しかし、無限の n に対し-1/12に収束します。
 lim_{x->0 + }sum_{k=1}^infty k exp(-kx)cos(kx) = -1/12 ・・・②

なぜなら lim_[n->infty] (①の左辺) = ②の左辺 が成り立たないから。
これが成り立つには、x->0の極限操作とn->inftyの極限操作が交換できる必要があるが、一般に極限の順序は交換できない。

はい論破
0044ファーファ(光) [JP]
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2022/10/24(月) 19:26:52.66ID:+4FglPW30
何を問われてるのかすら分からん
0050メトポン(大阪府) [JP]
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2022/10/24(月) 20:00:50.67ID:02NKvGLB0
>>34
自然数同士の和が自然数でない数になるのかな?
ならんような気がするな。
自然数同士の和は自然数だ、って定理ってあったっけ?
0051メトポン(大阪府) [JP]
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2022/10/24(月) 20:03:29.96ID:02NKvGLB0
そもそも自然数同士を足して負数になるのか?
いよいよ意味わからん。
騙されてる気がする。
0052ドコモン(東京都) [ニダ]
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2022/10/24(月) 20:05:46.46ID:rPM6KNkw0
S=1+2+3+・・・・・・・・
T=1-2+3-4・・・・・・・・・
T=(1+2+3+・・・・・)-2(2+4+6+・・・・・・・)
=(1+2+3+・・・・・)-4(1+2+3+・・・・・・・)
=S-4S
=-3S


x-x^2+x^3-x^4+・・・・・・・=x/(1+x)・・・・・・・・・・・・・・①
をxで微分して
1-2x+3x^2-4x^3+・・・・・・・・・=1/(1+x)^2

ここで、x=1とすると、
1-2+3-4+・・・・・・・・・・・=1/4
S=-1/3*T
=(-1/3)*(1/4)
=-1/12
したがって
1+2+3+・・・・・・・・・・・・=-1/12
0055メーテル(千葉県) [US]
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2022/10/24(月) 20:13:56.96ID:0L8UrWa00
MySQLを立ち上げてユニバーサルメルカトル図法を使え
そうすれば何でも答えが出る
0056Kちゃん(茸) [FR]
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2022/10/24(月) 20:19:06.18ID:CxfKpOyq0
>>53
そうそう、無限に続く級数に掛け算して足し引きするとかナンセンス。
たしかカントルか誰かが無限大にも密度があるって言ってたはず。
掛け算とかしたら無限大の密度が変わるから足し引き出来ない。
0057Kちゃん(茸) [FR]
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2022/10/24(月) 20:22:02.46ID:CxfKpOyq0
自然数の総和をグラフにしたら切片が-1/12になるとしても、それはあくまで切片だからな。x軸の無限大の位置が-1/12になるわけじゃないし絶対あり得ない。
0058あんしんセエメエ(東京都) [US]
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2022/10/24(月) 20:23:05.86ID:yALk/nGx0
“←これ何?
0061でパンダ(東京都) [ニダ]
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2022/10/24(月) 20:30:44.32ID:HXxuqH4N0
>>58
ダブルコーテーション
0063エコンくん(千葉県) [ニダ]
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2022/10/24(月) 20:31:03.94ID:yn+q1Wxo0
>>56
無限集合に濃度という概念があるがここでは関係ない

絶対収束(各項の絶対値を取ってもその級数が収束すること)しない級数は項の順序を変えたり2つの無限和に分離したりすると値が変わりうる
上の式ではプラスの項だけの無限和とマイナスの項だけの無限和を分離しているが、
絶対収束しない級数でこういう操作をやると値が変わる
0065でんこちゃん(東京都) [ニダ]
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2022/10/24(月) 20:40:06.23ID:LX3d7jsG0
>>6
無毛じゃないと集客しないのでそれはあり得ない
0067メトポン(大阪府) [JP]
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2022/10/24(月) 21:05:50.69ID:02NKvGLB0
そろばんで「1円なーりー、2円なーりー、3円なーりー、…」って続けて、
どのタイミングで自然数でなくなるのか誰か教えて。
0068ドコモン(東京都) [ニダ]
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2022/10/24(月) 21:08:20.69ID:rPM6KNkw0
カシミール効果でググれ
0069わくわく太郎(埼玉県) [ニダ]
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2022/10/24(月) 21:15:07.01ID:XYwXzbz60
でも最近アメリカのケビンヒューズ博士がグランフェイト係数を使って否定してたよ
0071けいちゃん(神奈川県) [SE]
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2022/10/24(月) 21:29:11.45ID:Ml6/ldRt0
連番の総和はガウスが中学だか高校だかの時に思いついたと言う、逆順の連番を足して項数掛けて割る2だろ
一から百までなら、
1+100、2+99、3+98...100+1
= 101が100個 = 10100
逆順足した分を除くと半分になるので
10100割る2=5050
と言う事らしい
0073こぶた(大阪府) [US]
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2022/10/24(月) 21:33:28.21ID:AhtZJHXp0
物どうしををぶつけてその回数に円周率が出てくる話は意味分からんけど数字の神秘を感じた
0074ミルパパ(千葉県) [US]
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2022/10/24(月) 21:35:15.21ID:yBzy1ybv0
エクセルでそうやってもならない
0076BMK-MEN(神奈川県) [US]
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2022/10/24(月) 21:49:40.37ID:taAgUrQ00
>>1
>>上記の計算方法は、自然数の総和が収束するならば正しいです。 しかし、収束しなければ正しくありません。

前提が誤っているから、続く結論は全て正しい
0077BMK-MEN(神奈川県) [US]
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2022/10/24(月) 21:51:10.26ID:taAgUrQ00
>>1
自然数の総和が収束するように、自然数の性質を変えて(追加して)しまえばなんでもあり
0078ミルママ(東京都) [DE]
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2022/10/24(月) 21:55:38.33ID:i3pcbMV10
数学者が本気でこの結果を信じてるなら現代数学は無くしてしまった方がいいだろう
物理学の一部として存在するべき
0079ぼっさん(やわらか銀行) [US]
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2022/10/24(月) 21:56:05.03ID:CzL8oM/g0
なんだよ、1/3も伝わらないからとか書こうとしたのに、むつかしい話してるじゃねえかよ
0080エビオ(東京都) [UA]
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2022/10/24(月) 22:04:59.58ID:Bk6Yt43f0
意味わからん
自然数を無限に足していったら無限大じゃないのか
0081ヒーヒーおばあちゃん(アメリカ) [FR]
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2022/10/24(月) 22:11:11.97ID:BvN8ulxo0
頭いいやついるなあ
0082マーシャルくん(埼玉県) [CA]
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2022/10/24(月) 22:52:39.16ID:/fpWhvjo0
>>17
1+1=2がわからんやつ結構いるんよね
数直線で1からプラス方向に1動いたところが2っていう図で考えるとわかりやすいよ
0086コアラのワルツちゃん(ジパング) [MX]
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2022/10/24(月) 23:31:46.22ID:MdiWjDyp0
もちろん普通に足していけば無限大に発散するし、途中で切ってもマイナスになるタイミングなんて存在しないんだけれど
発散するはずの極限が収束すると無理やり定義して、複素数の世界に入ると、結果的にそういう表現になる…ようだ
0087けんけつちゃん(熊本県) [US]
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2022/10/24(月) 23:44:46.48ID:LvueMPlA0
ビュフォンの針のことを知って数学の神秘に触れた気がした
針を落とすだけで円周率が導かれるとか、気が狂いそう
0088ペンギンのダグ(やわらか銀行) [US]
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2022/10/24(月) 23:47:50.72ID:UKTSTsVl0
>>2
収束してるから伸び変
0090アイニちゃん(やわらか銀行) [US]
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2022/10/25(火) 00:07:39.18ID:nRnLzdgR0
リーマン予想の1/2はザックリ言うと
πの連分数が素数2を持つことから、
ζ関数が素数2を持つので初っ端から
2の分数表示の上に非自明の点が揃う。
揃える事が操作で強引に出来る。
0094OPEN小將(宮城県) [CN]
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2022/10/25(火) 04:19:44.20ID:QLYOhLz10
プラスしていくのに
なんでマイナスやったり
少数になるん?
0097元気くん(大阪府) [US]
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2022/10/25(火) 08:09:56.12ID:o8BLfYTb0
>>52
3行目の
T=(1+2+3+・・・・・)-2(2+4+6+・・・・・・・)
がそもそも間違ってるだろ
無限に続く数だからといって好き勝手に分離していいはずがない

=(1+2+3+・・・・・)-4(1+2+3+・・・・・・・)
においても前部の( )と後部の( )が等しい理由が説明されてない
0098スージー(北海道) [FR]
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2022/10/25(火) 08:38:42.38ID:cIci7Me/0
俺が1gのアルミでできた1円硬貨を無限に貰い続ける
この宇宙が終わると隣にあるっぽい上下左右前後(±x軸±y軸±z軸)に存在する宇宙へ俺が貰ったアルミと同じエネルギーを1/6ずつ分配する的な
0099マコちゃん(東京都) [ニダ]
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2022/10/25(火) 08:52:52.61ID:t9en3Os40
どっからマイナス出てきたんだよwww
0100スピーフィ(大阪府) [JP]
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2022/10/25(火) 12:04:05.96ID:+61VL23o0
♾−♾=0

これって成り立つの?
0102ゾン太(茸) [US]
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2022/10/25(火) 13:12:36.48ID:qs2Vdcjh0
数式が独り歩きして誤解されてるけど
1+2+3+…=-1/12の左辺が意味するのは「ゼータ関数の-1における値ζ(-1)」であって自然数の総和ではないよ

>>100
∞は数じゃないから計算できない
0104あんらくん(福岡県) [CN]
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2022/10/26(水) 07:00:42.45ID:218HPIx/0
無限なのに計算上有限のワニしてるのがまちがい
0106とれねこ(やわらか銀行) [US]
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2022/10/26(水) 17:38:34.55ID:PoGbsMDe0
pp
0107801ちゃん(茸) [US]
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2022/10/26(水) 23:00:23.78ID:T0qPNavy0
総和といっても一般的な全部足すとは別物だって説明が省略されてる
0108健太くん(茸) [US]
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2022/10/27(木) 07:29:03.40ID:4XN+ZcO40
総和と全部足すことって違う意味なんか?
ますます分からん。
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