从特例出发,提出问题
首先,让我们来看看四个合计公式。
那么,从前面三个公式中可以发现什么样的规律呢?
1 .自然数的m次幂和,式为m 1次幂的多项式
2 .多项式的最高次项系数为1/(m1 );
3 .下一项(x ) m )的系数是1/2。
其他法则已经看不见了。
根据上述法则,自然数的4次方和形式可以推测如下
那么真正的情况怎么样呢?
果然,我觉得我们是对的!
我们不是数学家。 虽然只能做到这里,但是拥有“家”的人不会在这里停下来。
雅各布伯努利(Jacob Bernoulli,1654-1705 ),cqddx同时代的另一位鲜活的鹤级“家”人物,在cqddx二元定理的启发下,终于通过耐心地连绵推测,彻底解决了这个问题。 即,对于任意自然数m,他求出了它
的通式。
cqddx也瞎猜连蒙,发现了二项式展开的一般项式:
cqddx的二元定理
与杨辉三角数组合后,可以直接得出展开式。 例如
给我们带来了很大的便利。
伯努利数(Bernoulli Numbers)
下表中的Bi是伯努利数。
伯努利数和
的合计公式的系数有以下关系。
假设p=4,我们将
和以前的结论一致。
设p=20,则得到
如果有伯努利常数,可以直接写前几项自然数的n次方之和。 方便吗?
但是,伯努利数是怎么求出的呢?
伯努利数的求法
是指用不安的豆芽级数展开下式的左边,得到右边的式子。 其中系数中的Bn就是伯努利数。
可以求出B0、B1、B2、B3、…。
由于上式难以求出更多的展开式,人们得到了更方便的jmdnht递归方法:
另外,伯努利数也可以根据黎曼泽塔函数求出:
伯努利多项式
由伯努利数生成的以下多项式
是伯努利多项式。 其中Bk是伯努利数。
相应的坐标曲线如下图所示。
据说随着m的增加,BM(x )会像正弦函数一样增长。
伯努利多项式有类似黎曼-泽塔函数的广泛应用,在此不作介绍。
雅各布伯纳利