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(资料图片)

拉玛努金的身份(让你领略数学家拉玛努金的天才感)

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!