Şunu gösterin, sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + .............))))) = 1 + -i?

Şunu gösterin, sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + 2sqrt (-2 + .............))))) = 1 + -i?
Anonim

Cevap:

Yakınlaşır # 1 + i # (Ti-83 grafik hesap makinemde)

Açıklama:

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

Birincisi, bu sonsuz dizinin yakınsak olduğu varsayılarak (yani, S'nin var olduğunu ve karmaşık sayının değerini aldığını varsayarak), # 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 #

Ve eğer S için çözerseniz:

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

ve ikinci dereceden formülü uygulayarak elde edersiniz:

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

Genellikle karekök fonksiyonu pozitif değeri alır. # S = 1 + i #

Böylece yakınsaksa yakınsak olması gerekir. # 1 + i #

Şimdi yapmanız gereken tek şey birleştiğini kanıtlamak veya benim gibi tembel iseniz o zaman takabilirsiniz # sqrt {-2} # hayali sayıları idare edebilecek ve yineleme ilişkisini kullanabilecek bir hesap makinesine:

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

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

Bunu Ti - 83'ümde defalarca tekrarladım ve örneğin yaklaştığım 20 kez tekrarladıktan sonra daha da yaklaştığını gördüm.

# 1,000694478 + 1.001394137i #

oldukça iyi yaklaşım