難しいことがらをいろいろな工夫によって,やさしく説明することは,われわれ教師が常に心がけていることである.
次は大学の教材であるが,つきあっていただきたい.
1++++…… とどんどん加えていくと,和はどうなるであろうか?
加えていく数値がどんどん小さくなるから,この和はπとかとか,あるきまった値に近づく?!と思われるかも知れない.
ところが,驚くべきことに,
この和は無限に大きくなる
のである.
このことを,次の「家系図」で説明する(説明の都合上1は無視して考える).
分数の家系図
|
この家系では1人の親から2人の子どもが生まれる.下の子は親のちょうど半分で,上の子は下の子よりもすこし大きい.
だから,子ども2人をあわせると親よりも大きい.
親子の関係,子子の関係
|
このことから,
第1世代よりも第2世代の和の方が大きく
第2世代の和よりも第3世代の和の方が大きく
第3世代の和よりも第4世代の和の方が大きく
……
となる.つまり, =(第1世代)<(第2世代の和)<(第3世代の和)<……
したがって,
第 n 世代までの総和は よりも大きい
こうして, はじめの和 1++++…… は無限に大きい
ことが分かる.
この級数を 調和級数 という.
その和が無限大であることは,上のように,理論的に証明できるのである.
ところで,上の計算をコンピュータに任せるとどうなるであろうか.例えば,8桁の電卓で,1÷999999999 を計算すると答は 0 である.
だから,調和級数のしっぽは 0 と見なされ,和は一定の値にとどまってしまう.
現代社会では,コンピュータは必要不可欠のものである.しかも,年々便利になって来ている.これだけ便利になると,「難しい数学なんか要らない.やさしい数学とコンピュータさあればよい」という人もあるようである.
ところが,上の例のように,コンピュータがまちがった答を出すこともある.コンピュータに頼りきると,とんでもないことになることがある.理論的な分野では,コンピュータは人にはかなわない.
コンピュータを使いこなすためにも,人はもっと賢くならなければならない.現代に生きればこそ,理論や学問を学ばなければならない.
|