Ukažte, že sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + .............)))) = 1 + -i?

Ukažte, že sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + .............)))) = 1 + -i?
Anonim

Odpovědět:

Konverguje # 1 + i # (na grafickém kalkulátoru Ti-83)

Vysvětlení:

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

Za prvé, za předpokladu, že tato nekonečná řada konverguje (tj. Za předpokladu, že existuje S a má hodnotu komplexního čísla), # S ^ 2 = -2 + 2 sq {-2 + 2 sqrt {-2 + 2 sqrt {-2 + 2 sqrt {-2 + …}}} # #

# S ^ 2 + 2 = 2 sq {{2 + 2 sqrt {-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 pokud vyřešíte S:

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

a použití kvadratického vzorce:

{S = frac {2 pm amrt {4-8}} {2} = frac {2 pm {{}} {2} = frac {2}} {2} = 1 hod. I #

Obvykle má druhá odmocnina kladnou hodnotu # S = 1 + i #

Pokud tedy konverguje, musí se sblížit # 1 + i #

Nyní vše, co musíte udělat, je dokázat, že konverguje, nebo pokud jste líní jako já, můžete se zapojit # {{}} # do kalkulátoru, který dokáže zpracovat imaginární čísla a použít relaci opakování:

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

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

Opakoval jsem to mnohokrát na svém Ti - 83 a zjistil jsem, že se to přiblíží například poté, co jsem to zopakoval někde jako 20krát

# 1.000694478 + 1.001394137i #

docela dobrá aproximace