Pokaži da, sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + .............))))) = 1 + -i?

Pokaži da, sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + .............))))) = 1 + -i?
Anonim

Odgovor:

Približava se # 1 + i # (na mom kalkulatoru za grafove Ti-83)

Obrazloženje:

pustiti # S = sqrt {-2 + 2 sqrt {-2 + 2 sqrt {-2 + 2 sqrt {-2 + 2 sqrt {-2 + …}}}}} #

Prvo, uz pretpostavku da se ova beskonačna serija konvergira (tj. Pretpostavlja da S postoji i uzima vrijednost kompleksnog broja), # S ^ 2 = -2 + 2 kvadrat {-2 + 2 sqrt {-2 + 2 sqrt {-2 + 2 sqrt {-2 + …}}}} #

# S ^ 2 + 2 = 2 sqrt {-2 + 2 kvadrat {-2 + 2 sqrt {-2 + 2 sqrt {-2 + …}}}} #

# frac {S ^ 2 + 2} {2} = sqrt {-2 + 2 sqrt {-2 + 2 sqrt {-2 + 2 sqrt {-2 + …}}}} #

# frac {S ^ 2 + 2} {2} = S #

A ako riješite za S:

# S ^ 2 + 2 = 2S, S ^ 2 - 2S + 2 = 0 #

i primjenom kvadratne formule dobivate:

# S = frac {2 pm sqrt {4-8}} {2} = frac {2 pm sqrt {-4}} {2} = frac {2 pm 2i} {2} = 1

Funkcija kvadratnog korijena obično uzima pozitivnu vrijednost # S = 1 + i #

Dakle, ako se konvergira onda se mora približiti # 1 + i #

Sada sve što trebate učiniti je dokazati da konvergira ili ako ste lijen poput mene onda možete uključiti #. sqrt {-2} # u kalkulator koji može obraditi imaginarne brojeve i koristiti relaciju recidiva:

# f (1) = sqrt {-2} #

# f (n + 1) = sqrt {-2 + 2 sqrt {f (n)} #

Ponavljala sam ovo mnogo puta na mom Ti - 83 i otkrila da se približava, primjerice nakon što sam ga ponovio negdje oko 20 puta.

# 1,000694478 + 1.001394137i #

prilično dobra aproksimacija