ساعت 09:32:40
I اگر مبحث سري ها
را مطالعه كرده باشيم
، مي دانيم اولين موضوعي
كه بلافاصله مطرح مي شود
مساله ي همگرائي وواگرائي
سري ها است .
يكي از مشهورترين
سري هاي واگرا سري
مي باشد كه به سري همساز
معروف است .
سوال : اگر
به جاي n ها اعداد اول
را قرار دهيم ، رفتار سري
چگونه است؟
اولين بار
اويلر در سال 1737 ثابت كرد
كه اين سري واگرا مي باشد
.
در اين جا اثباتي از اين
موضوع كه از آن كلاركسون
(Clarkson) است را مي آوريم .
پيش
از اثبات ،يكي از آزمون
هاي مشهور همگرائي سري
ها كه به آزمون انتگرال
معروف است را مي آوريم
:
آزمون انتگرال
: اگر تابع
نزولي و
باشد آن گاه
همگرا است اگر
متناهي باشد و
واگرا است اگر
باشد .
اكنون به
اثبات واگرائي سري
مي پردازيم :
اگر اين سري
همگرا باشد پس عددي طبيعي
چون k موجود است كه
.
فرض كنيد
. براي عدد طبيعي دلخواه
n،عدد 1+nQ را در نظر بگيريد
. اين عدد برهيچ يك ازاعداد
بخش پذير نيست .[چرا؟] بنابراين
همه ي عامل هاي اول 1+nQ در
ميان اعداد اول
قرار دارند . بنابراين
به ازاي هر
داريم :
[ چرا؟]
اما طرف
راست اين نامساوي تحت
تسلط سري هندسي همگراي
مي باشد . پس سري
داراي مجموع هاي جزئي
كراندار بوده ولذا همگرا
است .[چرا؟]
اما :
واين يعني طبق آزمون
انتگرال ، سري
واگرا است واين با موضوع
فوق در تناقض است .
بنابراين سري
واگرا مي باشد .
منبع :كتاب نظريه
تحليلي اعداد ، نوشته
تام .م.آپوستل