■入れ子の平方根の無限和(その9)
√(1+√(1+√(1+√(1+・・・))))=φ (黄金比)
√(1−√(1−√(1−√(1−・・・))))=1/φ
√(2+√(2+√(2+√(2+・・・))))=2
は,それぞれ
√(1+x)=x → x^2−x−1=0
√(1−x)=x → x^2+x−1=0
√(2+x)=x → x^2−x−2=0
として2次方程式の解より求めることができる.
√(1+2√(1+3√(1+4√(1+・・・))))=3
である.それでは,
[Q] √(1+√(2+√(3+√(4+・・・))))=?
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√(1+√(2+√(3+√(4+・・・))))
がひとつの実数を表すことは以下のようにして証明できる.
[証]
an=√(1+√(1+√(1+√(1+・・・+√1)))) (1がn個)
bn=√(1+√(2+√(3+√(4+・・・+√n))))
とおく.
数列{an}はφに収束する.
√(1+√(1+√(1+√(1+・・・))))=φ (黄金比)
数列{bn}は単調増加.
また,
an=√(1+√(1+√(1+√(1+・・+√1)))) (1が
の両辺の√2をかけると
√2an=√(2+√(4+√(16+・・+√2^(2^n-1)))))
k<2^2^(k-1)
より,bn<√2an
単調増加数列{bn}は有界でn→∞のとき収束することがわかります.
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