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

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

回答:

融合到 #1 +我# (在我的Ti-83图形计算器上)

说明:

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

首先,假设这个无限级数收敛(即假设S存在并取复数的值),

#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#

如果你解决S:

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

并应用二次公式得到:

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

通常,平方根函数取正值 #S = 1 + i#

因此,如果它收敛,那么它必须收敛 #1 +我#

现在你需要做的就是证明它是收敛的,或者如果你像我一样懒,那么你可以插上 # sqrt {-2}# 进入一个可以处理虚数并使用递归关系的计算器:

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

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

我在我的Ti-83上重复了这么多次,发现它确实越来越近,例如我重复了一次,就像我大约20次

#1.000694478 + 1.001394137i#

相当不错的近似值