Question Number 103219 by Dwaipayan Shikari last updated on 13/Jul/20
$$\mathrm{1}+\mathrm{1}+\mathrm{1}+\mathrm{1}+\mathrm{1}+\mathrm{1}+\mathrm{1}+….={S}_{{n}} \\ $$$${S}_{{n}} =\mathrm{1}+\mathrm{1}+\mathrm{1}+\mathrm{1}+\mathrm{1}+\mathrm{1}+\mathrm{1}+…. \\ $$$$\mathrm{2}{S}_{{n}} =\:\:\:\:\mathrm{2}\:+\:\:\:\:\:\:\mathrm{2}\:\:\:+\:\:\:\:\:\mathrm{2}+……. \\ $$$$……….\:{subtracting} \\ $$$$−{S}_{{n}} =\mathrm{1}−\mathrm{1}+\mathrm{1}−\mathrm{1}+\mathrm{1}−\mathrm{1}+\mathrm{1}−\mathrm{1}+\mathrm{1}−\mathrm{1}+…. \\ $$$$−{S}_{{n}} =\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}} \\ $$$$\:\:\:{S}_{{n}} =−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}} \\ $$$$ \\ $$$${I}\:{have}\:{found}\:{this}\:{while}\:{experiment}\:.\:{I}\:{know}\:{the}\:{sum}\:{diverges} \\ $$$${but}\:{is}\:{it}\:{pretty}\:{cool}?\: \\ $$$${Kindly}\:{rectify}\:{me}\:{if}\:{there}\:{is}\:{any}\:{fault}\:{on}\:{this}\:{non}\:{rigorous} \\ $$$${process} \\ $$$${I}\:{have}\:{found}\:{some}\:{Ramanujan}\:{proof} \\ $$$${S}_{{n}} =\mathrm{1}+\mathrm{2}+\mathrm{3}+\mathrm{4}+\mathrm{5}+\mathrm{6}+\mathrm{7}+… \\ $$$$\mathrm{4}{S}_{{n}} =\:\:\:\:\:\mathrm{4}+\:\:\:\mathrm{8}\:\:\:+\:\mathrm{12}+…\:\:\:\:\: \\ $$$$−\mathrm{3}{S}_{{n}} =\mathrm{1}−\mathrm{2}+\mathrm{3}−\mathrm{4}+\mathrm{5}−\mathrm{6}+\mathrm{7}−\mathrm{8}+…… \\ $$$$−\mathrm{3}{S}_{{n}} =\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}} \\ $$$${S}_{{n}} =−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{12}} \\ $$$$ \\ $$$${Ramanujan}\:{had}\:{done}\:{this}\:{on}\:{his}\:{notebook} \\ $$
Commented by JDamian last updated on 13/Jul/20
$${I}\:{always}\:{have}\:{been}\:{told}\:\:\:\infty−\infty\:\:{is} \\ $$$${undefined}. \\ $$$${In}\:{this}\:{case}\:{S}_{{n}} =\infty\:\Rightarrow\:\mathrm{2}{S}_{{n}} =\infty\:\Rightarrow \\ $$$${S}_{{n}} −\mathrm{2}{S}_{{n}} =\:\infty−\infty \\ $$
Commented by Dwaipayan Shikari last updated on 13/Jul/20
$${I}\:{know}\:{what}\:{do}\:{you}\:{want}\:{to}\:{say}\:{sir}.{But}\:{If}\:{we}\:{don}'{t}\:{take}\:{S}_{{n}\:} {as} \\ $$$${infinite}\:{then}\:{what}\:{will}\:{happen}? \\ $$
Commented by PRITHWISH SEN 2 last updated on 13/Jul/20
$$\mathrm{First}\:\mathrm{of}\:\mathrm{all}\:\infty\:\mathrm{is}\:\mathrm{not}\:\mathrm{a}\:\mathrm{number}\:\mathrm{so}\:\infty−\infty=\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{or}\:\infty+\infty=\mathrm{2}\infty\:\mathrm{is}\:\mathrm{useless}.\:\infty\:\mathrm{is}\:\mathrm{a}\:\mathrm{conception}\:\mathrm{it}\: \\ $$$$\mathrm{is}\:\mathrm{a}\:\mathrm{symbol}\:\mathrm{which}\:\mathrm{represents}\:\mathrm{the}\:\mathrm{number}\:\mathrm{which}\: \\ $$$$\mathrm{is}\:\mathrm{greater}\:\mathrm{than}\:\mathrm{any}\:\mathrm{large}\:\mathrm{number}\:\mathrm{what}\:\mathrm{you}\:\mathrm{can}\:\mathrm{imagine} \\ $$$$\because\:\mathrm{it}\:\mathrm{is}\:\mathrm{not}\:\mathrm{any}\:\mathrm{arithmetic}\:\mathrm{number}\:\mathrm{that}\:\mathrm{is}\:\mathrm{why}\:\: \\ $$$$\mathrm{no}\:\mathrm{arithematic}\:\mathrm{operations}\:\left(\mathrm{such}\:\mathrm{as}\:+,−,\boldsymbol{\div},×\right) \\ $$$$\mathrm{can}\:\mathrm{be}\:\mathrm{done}\:\mathrm{with}\:\infty. \\ $$$$\mathrm{Now}\:\mathrm{as}\:\mathrm{far}\:\mathrm{series}\:\mathrm{is}\:\mathrm{concerned}\:\mathrm{the}\:\mathrm{addition}\:\mathrm{or} \\ $$$$\mathrm{substraction}\:\mathrm{of}\:\mathrm{two}\:\mathrm{series}\:\mathrm{can}\:\mathrm{be}\:\mathrm{down}\:\mathrm{only}\: \\ $$$$\mathrm{when}\:\mathrm{these}\:\mathrm{two}\:\mathrm{series}\:\mathrm{converges}\:\mathrm{to}\:\mathrm{some}\:\mathrm{finite} \\ $$$$\mathrm{values}. \\ $$$$\mathrm{Now}\:\mathrm{there}\:\mathrm{are}\:\mathrm{large}\:\mathrm{as}\:\mathrm{well}\:\mathrm{as}\:\mathrm{smaller}\:\infty \\ $$$$\mathrm{like}\:\mathrm{for}\:\mathrm{the}\:\mathrm{set}\:\mathrm{of}\:\mathrm{integer}\:\:\mathrm{and}\:\mathrm{for}\:\mathrm{the}\:\mathrm{set}\:\mathrm{of}\:\mathrm{real} \\ $$$$\mathrm{numbers}\:\mathrm{the}\:\infty\:\mathrm{of}\:\mathrm{the}\:\mathrm{former}\:\mathrm{set}\left(\mathrm{natural}\:\mathrm{number}\:\mathrm{set}\:\right)\:\mathrm{is}\:\mathrm{smaller}\:\mathrm{then}\:\mathrm{the} \\ $$$$\infty\:\mathrm{of}\:\mathrm{the}\:\mathrm{later}\:\mathrm{set}\:\left(\mathrm{real}\:\mathrm{number}\:\mathrm{set}\:\right).\mathrm{I}\:\mathrm{think}\:\mathrm{this} \\ $$$$\mathrm{much}\:\mathrm{is}\:\mathrm{enough}\:\mathrm{for}\:\mathrm{your}\:\mathrm{doubt}.\:\mathrm{Thank}\:\mathrm{you}. \\ $$
Answered by prakash jain last updated on 13/Jul/20
$$\zeta\left(\mathrm{0}\right)=−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}},\zeta\left(−\mathrm{1}\right)=−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{12}} \\ $$$$\zeta\left({s}\right)\:\mathrm{i}\:\mathrm{think}\:\mathrm{you}\:\mathrm{already}\:\mathrm{know}. \\ $$$$\mathrm{I}\:\mathrm{think}\:\mathrm{you}\:\mathrm{should}\:\mathrm{read}\:\mathrm{the}\:\mathrm{links}\:\mathrm{that} \\ $$$$\mathrm{I}\:\mathrm{sent}\:\mathrm{earlier}\:\mathrm{on}\:\mathrm{this}\:\mathrm{topic}\:\mathrm{to}\:\mathrm{get} \\ $$$$\mathrm{some}\:\mathrm{insight}\:\mathrm{on}\:\mathrm{why}\:\mathrm{it}\:\mathrm{works}. \\ $$$$\mathrm{There}\:\mathrm{a}\:\mathrm{quite}\:\mathrm{a}\:\mathrm{bit}\:\mathrm{of}\:\mathrm{maths}\:\mathrm{involved} \\ $$$$\mathrm{and}\:\mathrm{I}\:\mathrm{really}\:\mathrm{dont}\:\mathrm{want}\:\mathrm{to}\:\mathrm{retype} \\ $$$$\mathrm{material}\:\mathrm{available}. \\ $$$$\mathrm{I}\:\mathrm{admire}\:\mathrm{your}\:\mathrm{curiosity}\:\mathrm{and}\:\mathrm{if}\:\mathrm{you} \\ $$$$\mathrm{put}\:\mathrm{some}\:\mathrm{more}\:\mathrm{effort}\:\mathrm{you}\:\mathrm{will}\:\mathrm{feel} \\ $$$$\mathrm{more}\:\mathrm{comfortable}\:\mathrm{when}\:\mathrm{looking} \\ $$$$\mathrm{at}\:\mathrm{sum}\:\mathrm{of}\:\mathrm{divergent}\:\mathrm{series}\:\mathrm{such} \\ $$$$\mathrm{as}\:\mathrm{1}+\mathrm{2}+\mathrm{3}+\mathrm{4}+…=−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{12}} \\ $$
Commented by prakash jain last updated on 13/Jul/20
$$\mathrm{I}\:\mathrm{will}\:\mathrm{add}\:\mathrm{a}\:\mathrm{simple}\:\mathrm{example}\:\mathrm{of} \\ $$$$\mathrm{gemometric}\:\mathrm{series} \\ $$$${f}\left({x}\right)=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{1}−{x}}=\mathrm{1}+{x}+{x}^{\mathrm{2}} +…\:\:\:\mid{x}\mid<\mathrm{1} \\ $$$$\mathrm{using}\:\mathrm{analytical}\:\mathrm{continuity}\:\mathrm{so} \\ $$$$\mathrm{can}\:\mathrm{sum} \\ $$$$\mathrm{1}+\mathrm{2}+\mathrm{2}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}^{\mathrm{3}} +..=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{1}−\mathrm{2}}=−\mathrm{1} \\ $$$$\mathrm{or}\:\mathrm{you}\:\mathrm{can}\:\mathrm{write} \\ $$$$\mathrm{S}=\mathrm{1}+\mathrm{2}\left(\mathrm{1}+\mathrm{2}+\mathrm{2}^{\mathrm{2}} +..\right)=\mathrm{1}+\mathrm{2}{S} \\ $$$${S}=−\mathrm{1} \\ $$$$\mathrm{I}\:\mathrm{am}\:\mathrm{not}\:\mathrm{adding}\:\mathrm{any}\:\mathrm{mathematical} \\ $$$$\mathrm{proofs}\:\mathrm{here}\:\mathrm{they}\:\mathrm{are}\:\mathrm{given}\:\mathrm{in}\:\mathrm{the} \\ $$$$\mathrm{links}\:\mathrm{that}\:\mathrm{i}\:\mathrm{shared}\:\mathrm{before}. \\ $$
Commented by Dwaipayan Shikari last updated on 13/Jul/20
$${I}\:{am}\:{always}\:{curious}\:{about}\:{these}\:{type}\:{of}\:{series}.\: \\ $$
Commented by Dwaipayan Shikari last updated on 13/Jul/20
$$\mathrm{Sir}\:\:\mathrm{why}\:\mathrm{two}\:\mathrm{types}\:\mathrm{of}\:\mathrm{results}\:\mathrm{are}\:\mathrm{here}\: \\ $$$$ \\ $$$$\mathrm{1}−\mathrm{2}+\mathrm{3}−\mathrm{4}+\mathrm{5}−\mathrm{6}+…=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}} \\ $$$$\mathrm{but}\:\mathrm{logically}\:\mathrm{it}\:\mathrm{approches}\:\mathrm{to}\:−\infty\: \\ $$$$\mathrm{or} \\ $$$$\mathrm{1}−\mathrm{2}+\mathrm{3}−\mathrm{4}+….=−\mathrm{1}−\mathrm{1}−\mathrm{1}−\mathrm{1}−\mathrm{1}−…=−\left(\mathrm{1}+\mathrm{1}+\mathrm{1}+\mathrm{1}+\mathrm{1}+\mathrm{1}+..\right) \\ $$$$=−\left(−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\right)=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}} \\ $$$$\mathrm{i}\:\mathrm{haven}'\mathrm{t}\:\mathrm{read}\:\mathrm{the}\:\mathrm{article}\:\mathrm{fully} \\ $$$$\mathrm{But}\:\mathrm{it}\:\mathrm{gives}\:\mathrm{a}\:\mathrm{overview}\:\mathrm{that}\:\mathrm{it}\:\mathrm{is}\:\mathrm{a}\:\mathrm{arithmatic}\:\mathrm{mean}\:\mathrm{of}\:\mathrm{some} \\ $$$$\mathrm{results} \\ $$$$\mathrm{I}\:\mathrm{will}\:\mathrm{read}\:\mathrm{the}\:\mathrm{full}\:\mathrm{article} \\ $$$$\mathrm{Thanking}\:\mathrm{you}\:\mathrm{sir}\:\mathrm{for}\:\mathrm{giving}\:\mathrm{me}\:\mathrm{this}\:\mathrm{source}. \\ $$
Commented by Dwaipayan Shikari last updated on 13/Jul/20
This is link which sir gave to me
I want to share with everyone
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Analytic_continuation