Laat dat zien, sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + .............)))) = 1 + -i?

Laat dat zien, sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + .............)))) = 1 + -i?
Anonim

Antwoord:

Komt overeen met # 1 + i # (op mijn grafische rekenmachine Ti-83)

Uitleg:

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

Ten eerste, aangenomen dat deze oneindige reeks convergeert (d.w.z. ervan uitgaande dat S bestaat en de waarde van een complex getal aanneemt), # 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 #

En als je oplost voor S:

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

en het toepassen van de kwadratische formule die je krijgt:

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

Gewoonlijk neemt de vierkantswortelfunctie de positieve waarde dus # S = 1 + i #

Dus als het convergeert, moet het convergeren naar # 1 + i #

Nu hoef je alleen maar te bewijzen dat het convergeert of als je lui bent zoals ik, dan kun je aansluiten # sqrt {-2} # in een rekenmachine die denkbeeldige getallen kan verwerken en de herhalingsrelatie kan gebruiken:

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

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

Ik herhaalde dit vele malen op mijn Ti - 83 en merkte dat het dichterbij komt, bijvoorbeeld nadat ik het ergens heb herhaald zoals 20 keer dat ik ongeveer

# 1,000694478 + 1.001394137i #

redelijk goede benadering