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发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
巴赛尔问题是由法国数学家门戈利在1644年提出的,后来这个问题被雅各布伯努利于1689收录在一本名为《没有结论的无穷级数》的书中,并引起了数学家们的广泛关注。
许多数学家都进行过探讨,虽然大家试图考察这类级数的收敛,但都没有给出级数和的精确值,均以失败告终,其中包括奥雷姆、莱布尼茨、彼得罗·门戈利、雅各布伯努利和约翰伯努利。
1731年,24岁的欧拉从他的老师约翰.f白努利那里听说了这个难题,经过一年的反复研究,发现了解开这个谜的钥匙,他兴奋的写道:
…完全意想不到,我发现了基于π的一个绝妙公式。
欧拉一共用四种不同的方法来解决巴赛尔问题,最著名的是第三种方法。
欧拉解决这个难题的两个重要环节是:利用正弦函数的泰勒展开,把正弦函数表达为无穷多项式;研究一般的代数有限多项式的质,将其推广应用到无穷多项式,即将其形式化处理。
首先欧拉给出一个玎阶多项式p(x),这个多项式满足有n个非零根a1,a2,a3,…,an。且p(0)=1,即有:
欧拉令:
再将正弦函数sinx进行泰勒展开得到:
则得到:
当x≠0时,
所以p(x)=0(x≠0)的解等价于sinx=0的解,为x=±kπ,k=1,2,…
则:
即有:
成立。欧拉得到的这个等式非常重要,是解决这个问题的关键。接着,欧拉将这个等式的右端展开,得到:
再根据系数相等,得到
即
在这个过程中,很明显能够看出欧拉处理级数的形式化方案,通过这两个重要环节相结合使用,欧拉发现了其他数学家几十年未能发现的结论。
欧拉的工作非常重要,特别是关于整数乘方倒数与万之间的巧妙关系,是人类认识的一大进步。
本文到此结束,希望对大家有所帮助呢。
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