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拉玛努金的身份(让你领略数学家拉玛努金的天才感)
(资料图)
自学成才的数学天才
说到传奇数学家,就不得不提自学成才的印度数学家Ramanujin。他以强烈的数字感而闻名!他出生在一个并不富裕的印度婆罗门家庭。他凭着对数学的兴趣,自学成才,提出了许多精彩的新数学公式,在伯乐哈迪的帮助下到剑桥大学做研究,最后成为皇家学会的一员。
有一则轶事或许能让我们体会到拉玛努金惊人的数字感:拉玛努金生病的时候,他的伯乐兼搭档哈迪去看望他。哈迪对拉马努金说:“我刚坐的那辆出租车的车牌号是1729,我觉得没意思。希望不是不祥之兆!”Ramanujin回答道:“1729是个很有意思的数字!是两个数的立方之和所能表示的最小数!”
图1
先说找规律的问题。
我们以Ramanujin研究过的一个数学问题为例,感受一下Ramanujin惊人的数学能力:
我们先来看一个例子:
图2
你能根据图2所示总结出一般规律吗?可以先考虑一下!上述内容的一般规律是由拉玛努金提出并证明的,证明的过程显示了拉玛努金惊人的数学天赋。
求和符号的基本用法示例
在写图2的问题概况之前,我们先来学习一下累和计算的符号怎么用。通过观察图3,我们可以知道级数的和可以用累和的符号以一种简单的方式表示:
图3
通过分析图3中的级数求和定律,我们可以得到以下结论,并将其推广到累计求和项数等于N的情况:
图4
那么通过使用累积和的方法,图2的一般规则可以写成如图5所示:
途游资源网5
一个重要身份的应用
Ramanukin基于一个有趣的恒等式证明了图5所示的等式是有效的。这个身份和验证过程见图6友友资源网:
图6
这样,我们可以修改图5中等式的左侧,如下所示:
图7
两个数列求和的规则。
查看图7最后一行的公式,我们考虑如图8所示的规则:
图8
经过思考,我们可以得到图8中更一般的情况,如图9所示:
图9
根据图9第三行的等式,我们得到一个重要的结论,如图10所示:
图10
最后的证明
然后,我们将图10中的结论修改如下,这确实是一种将公式变成更容易分析的形式的聪明方法,如图11所示:
图11
看到最后一行公式的形式如图11所示,我们想到之前介绍的图3的结论,我们把图3的结论写在下面,如图12所示:
图12
我们可以得到最终的证明,如图13所示:
图13
最后我们把整个推导过程再写一遍,就是拉玛努金证明的过程:
图14
Ramanujin在数学上的感觉真的很神奇!不幸的是,拉马努金只活了32岁。如果他能活得更久,他可能会做出更有意义的贡献!最后,我们以Lamanukin提出的一个等式结束:
拉马努金提出的一个方程
谈谈你对Ramanujin的看法!