Serie de Taylor para x0+x1+x2+⋯−−−−−−√−−−−−−−−−−−−√−−−−−−−−−−−−−−−−−−√x0+ x1+x2+⋯\sqrt{x^0+\sqrt{x^1+\sqrt{x^2+\cdots}}}

Dejar

F ( X ) = X 0 + X 1 + X 2 + = A 0 + A 1 ( X 1 ) + A 2 ( X 1 ) 2 +
Obtuve lo siguiente:

  • A 0 = ( 1 + 5 ) / 2
  • A 1 = 1 / 5
  • A 2 = 1 / 25
  • A 3 = 1 / 168

Los valores parecen correctos para A 0 , A 1 , A 2 pero sólo una buena aproximación para A 3 . ¿Es posible encontrar una fórmula iterativa simple que proporcione todos los coeficientes A k '¿s? ¿Cuál es el valor exacto de A 3 , A 4 y A 5 ?

Nota

límite X 0 + F ( X ) = 2 . Ese límite no es igual a 1 , a pesar de lo que parece a primera vista. Una aproximación de Taylor alrededor X = 0 parece mucho más desafiante (si es posible) que alrededor X = 1 .

Respuestas (1)

Dejar F norte ( z ) = z norte + z norte + 1 + . De este modo F norte ( z ) 2 = z norte + F norte + 1 ( z ) . Como nos estamos expandiendo z = 1 , puede ayudar a escribir z = 1 + t . Alquiler F norte ( z ) = a 0 ( norte ) + a 1 ( norte ) t + a 2 ( norte ) t 2 + y trabajando formalmente, tenemos

( a 0 ( norte ) + a 1 ( norte ) t + a 2 ( norte ) t 2 + ) 2 = ( 1 + t ) norte + a 0 ( norte + 1 ) + a 1 ( norte + 1 ) t + a 2 ( norte + 1 ) t 2 +

Igualando los coeficientes de cada potencia de t :

a 0 ( norte ) 2 = 1 + a 0 ( norte + 1 ) 2 a 0 ( norte ) a 1 ( norte ) = norte + a 1 ( norte + 1 ) 2 a 0 ( norte ) a 2 ( norte ) + a 1 ( norte ) 2 = norte 2 norte 2 + a 2 ( norte + 1 ) 2 a 0 ( norte ) a 3 ( norte ) + 2 a 1 ( norte ) a 2 ( norte ) = norte 3 6 norte 2 2 + norte 3 + a 3 ( norte + 1 ) mi t C
La primera ecuación es consistente con a 0 ( norte ) siendo todos iguales a una raíz de z 2 = z + 1 , presumiblemente ( 1 + 5 ) / 2 .
Suponiendo que ese sea el caso, la segunda ecuación es consistente con
a 1 ( norte ) = norte 5 + 1 5
Suponiendo que ese sea el caso, la tercera ecuación es consistente con
a 2 ( norte ) = 3 5 50 norte 2 + ( 1 25 5 10 ) norte 1 25
Suponiendo que ese sea el caso, la cuarta ecuación es consistente con
a 3 ( norte ) = 7 5 norte 3 750 + ( 3 250 3 5 50 ) norte 2 + ( 9 250 + 22 5 375 ) norte + 1 125 4 5 625
Así que creo que tu A 0 a A 2 son correctos, y A 3 debiera ser 1 125 4 5 625 . En los siguientes pasos, obtengo A 4 = 34 3125 + 7 5 625 y A 5 = 353 15625 1138 5 78125 .