Tunjukkan itu, sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + .............)))) = 1 + -i?

Tunjukkan itu, sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + .............)))) = 1 + -i?
Anonim

Jawapan:

Converges to # 1 + i # (pada kalkulator grafik Ti-83 saya)

Penjelasan:

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

Pertama, Dengan mengandaikan bahawa siri tak terhingga ini menumpu (iaitu mengandaikan S wujud dan mengambil nilai nombor kompleks), # S ^ 2 = -2 + 2 sqrt {-2 + 2 sqrt {-2 + 2 sqrt {-2 + 2 sqrt {-2 + …}}}} #

# S ^ 2 + 2 = 2 sqrt {-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 #

Dan jika anda menyelesaikan untuk S:

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

dan menggunakan formula kuadrat yang anda dapat:

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

Biasanya fungsi akar persegi mengambil nilai positif dengan itu # S = 1 + i #

Oleh itu, jika ia menumpu maka ia mestilah berkumpul # 1 + i #

Sekarang apa yang perlu anda lakukan adalah membuktikan bahawa ia menumpu atau jika anda malas seperti saya maka anda boleh memasangkannya # sqrt {-2} # ke dalam kalkulator yang boleh mengendalikan nombor imajiner dan menggunakan hubungan berulang:

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

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

Saya mengulangi ini banyak kali di Ti - 83 saya dan mendapati bahawa ia semakin dekat contohnya selepas saya mengulanginya di suatu tempat seperti 20 kali saya mendapat kira-kira

# 1.000694478 + 1.001394137i #

anggaran yang cukup baik