1+x^2+x^3+・・・=?

Sequenceを使うと級数が簡単に表すことができます。さて、数学の特徴は拡張することにあります。この関数を無限級数として表現するとどんなことがわかってくるのでしょうか。
S=1+x+x[sup]2+[/sup]x[sup]3+[/sup]・・・①[br]Sを求める公式を作ってみる。まず①をx倍すると、[br]xS=x+x[sup]2[/sup]+x[sup]3[/sup]+・・・②[br]①-②[br](1-x)S=1[br]S=[math]\frac{1}{1-x}[/math][br][br]これを応用してみたくなる。[br]例えば、x=[math]\frac{1}{2}[/math]を代入してみる。[br]1+[math]\frac{1}{2}[/math]+[math]\frac{1}{4}[/math]+[math]\frac{1}{8}[/math]+・・・=2と求まる。[br]ではx=ー1を代入すると[br]S=-1+1-1+1・・・=[math]\frac{1}{2}[/math]となる。[br]この意味を考えた人がいて、財産を兄弟が互いに半年ずつ持っているとすると、財産は行ったり来たりしているので結局半分となると考えるというのだ。[br][br]とりあえず、上の方法で新しい級数を求めてみる。[br]S=1+2x+3x[sup]2[/sup]+4x[sup]3[/sup]+・・・③[br]xS=x+2x[sup]2[/sup]+3x[sup]3[/sup]+4x[sup]4[/sup]+・・・④[br]③-④=1+x+x[sup]2[/sup]+x[sup]3[/sup]+・・・=[math]\frac{1}{1-x}[/math][br](1-x)S=[math]\frac{1}{1-x}[/math][br]S=[math]\frac{1}{\left(1-x\right)^2}[/math]と簡単に求めることができる。[br][br]この式にx=-1を代入してみると、[br]S=1-2+3-4+・・・=[math]\frac{1}{4}[/math][br]A=1+2+3+4+・・・⑤[br]4A=4+8+12+・・・⑥[br]⑤-⑥=-3A=1-2+3-4+5-6+・・・=[math]\frac{1}{4}[/math][br]A=1+2+3+4+・・・=-[math]\frac{1}{12}[/math][br]ここから解析接続へと発想が進む。[br]

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