Перейти до основного вмісту

Що таке Базельська задача?

1 + 1/4 + 1/9 + ⋯ = π²/6
Σ 1/n² = π²/6 ≈ 1.64493. Ейлер, 1734.

Базельська задача запитує: яке точне значення 1 + 1/4 + 1/9 + 1/16 + ⋯? Ряд збігається, але до чого? П'єтро Менголі поставив її 1650 року. Вона ставила в глухий кут кожного математика протягом 84 років, доки Ейлер не розв'язав її 1734 року у віці 28 років.

Partial sums of 1+1/4+1/9+... converging to π²/6
11.211.421.63π²/6S(n)13467100n

Partial sums approach π²/6 ≈ 1.6449 slowly. Euler proved the limit equals π²/6 in 1734, connecting analysis to geometry.

Доведення Ейлера розклало ряд Тейлора для sin(x)/x у нескінченний добуток за його коренями ±π, ±2π, ±3π… Порівняння коефіцієнта при x² у формі добутку з коефіцієнтом Тейлора дає Σ 1/n² = π²/6 безпосередньо. Це одне з найвідоміших обчислень у математиці, і поява π тут не випадковість: кола та сфери мають природні зв'язки із сумами цілих чисел через дзета-функцію Рімана.

The first eight terms of the Basel series: 1/n^2
0.5110.250.111110.06250.040.027780.020410.01562n=1n=2n=3n=4n=5n=6n=7n=8

Each term 1/n^2 decreases rapidly. Their sum converges to exactly pi^2/6 ~1.6449.

Результат узагальнюється: ζ(4) = π⁴/90, ζ(6) = π⁶/945, і всі парні значення дзета є раціональними кратними степенів π. Непарні значення ζ(3), ζ(5), ζ(7)… набагато загадковіші. Апері довів, що ζ(3) ірраціональна, 1978 року, але замкненої форми через π не відомо.

Euler's proof idea: sin(x)/x as an infinite product
sin(x)/x = (1−x²/π²)(1−x²/4π²)(1−x²/9π²)…
Comparing x² coefficient: −1/π² − 1/4π² − 1/9π² − … = −1/6
Therefore 1/1² + 1/2² + 1/3² + … = π²/6 ∎
Несподівана ймовірність

Імовірність того, що два випадково вибрані цілі числа не мають спільного множника (взаємно прості), дорівнює точно 6/pi^2, оберненому до pi^2/6. Це приблизно 60.8%. Це безпосередньо пов'язує Базельську задачу з теорією чисел та ймовірністю.

Пов'язані теми
Пі Дзета Рімана Апері
Used in
Mathematics
Physics
Engineering
🧬Biology
💻Computer Sci
📊Statistics
📈Finance
🎨Art
🏛Architecture
Music
🔐Cryptography
🌌Astronomy
Chemistry
🦉Philosophy
🗺Geography
🌿Ecology
Want to test your knowledge?
Question
Як Ейлер розв’язав проблему Базеля?
tap · space
1 / 10
Готові грати?
π

Pi

Memorize pi, e, and 38 mathematical constants using the numpad path method

Грати зараз - безкоштовно

Без реєстрації. Працює на будь-якому пристрої.

MemPi
Грайте в наступному польоті · працює офлайн
Додайте PlayMemorize на головний екран
У Safari торкніться Поділитися , потім виберіть «На екран Домівки».