Ang patuloy na Fraction ng Functional Fraction (FCF) ng exponential class ay tinukoy sa pamamagitan ng a_ (cf) (x; b) = a ^ (x + b / (a ^ (x + b / a ^ (x + ...) , isang> 0. Sa pagtatakda ng a = e = 2.718281828 .., paano mo napatunayan na ang e_ (cf) (0.1; 1) = 1.880789470, halos?

Ang patuloy na Fraction ng Functional Fraction (FCF) ng exponential class ay tinukoy sa pamamagitan ng a_ (cf) (x; b) = a ^ (x + b / (a ^ (x + b / a ^ (x + ...) , isang> 0. Sa pagtatakda ng a = e = 2.718281828 .., paano mo napatunayan na ang e_ (cf) (0.1; 1) = 1.880789470, halos?
Anonim

Sagot:

Tingnan ang paliwanag …

Paliwanag:

Hayaan #t = a_ (cf) (x; b) #

Pagkatapos:

(x + b / a ^ (x + b / a ^ (x + b / a ^ (x + …)))) = a ^ (x + b / (a_ (cf) (x; b))) = a ^ (x + b / t) #

Sa ibang salita, # t # ay isang nakapirming punto ng pagmamapa:

#F_ (a, b, x) (t) = a ^ (x + b / t) #

Tandaan na mismo, # t # pagiging isang nakapirming punto ng #F (t) # ay hindi sapat upang patunayan iyon #t = a_ (cf) (x; b) #. Maaaring may mga hindi matatag at matatag na nakapirming mga punto.

Halimbawa, #2016^(1/2016)# ay isang nakapirming punto ng # x -> x ^ x #, ngunit hindi isang solusyon ng # x ^ (x ^ (x ^ (x ^ …))) = 2016 # (Walang solusyon).

Gayunpaman, isaalang-alang natin #a = e #, #x = 0.1 #, #b = 1.0 # at #t = 1.880789470 #

Pagkatapos:

#F_ (a, b, x) (t) = e ^ (0.1 + 1 / 1.880789470) #

# ~~ e ^ (0.1 + 0.5316916199) #

# = e ^ 0.6316916199 #

# ~~ 1.880789471 ~~ t #

Kaya ang halaga ng # t # ay malapit sa isang nakapirming punto ng #F_ (a, b, x) #

Upang patunayan na ito ay matatag, isaalang-alang ang hinangong malapit # t #.

# d / (ds) F_ (e, 1,0.1) (s) = d / (ds) e ^ (0.1 + 1 / s) = -1 / s ^ 2 e ^ (0.1 + 1 / s)

Kaya nakikita natin:

#F '_ (e, 1,0.1) (t) = -1 / t ^ 2 e ^ (0.1 + 1 / t) = -1 / t ^ 2 * t = -1 / t ~~ -0.5316916199 #

Dahil ito ay negatibo at ng lubos na halaga mas mababa kaysa sa #1#, ang nakapirming punto sa # t # ay matatag.

Tandaan din na para sa anumang di-zero Real na halaga ng # s # meron kami:

#F '_ (e, 1,0.1) (s) = -1 / s ^ 2 e ^ (0.1 + 1 / s) <0 #

Yan ay #F_ (e, 1.0.1) (s) # ay mahigpit na monotonically decreasing.

Kaya nga # t # ay ang natatanging matatag na takdang punto.

Sagot:

Nakagawian na pag-uugali

Paliwanag:

Sa #a = e # at #x = x_0 # ang pag-ulit ay sumusunod bilang

#y_ {k + 1} = e ^ {x_0 + b / y_k} # at saka

#y_k = e ^ {x_0 + b / y_ {k-1}} #

Suriin natin ang mga kondisyon para sa isang pag-urong sa operator ng pag-ulit.

Pagbubunot ng magkabilang panig

#y_ {k + 1} -y_k = e ^ {x_0} (e ^ {b / y_k} -e ^ {b / y_ {k-1}}) #

ngunit sa unang pagtatantya

# e ^ {b / y_k} = e ^ {b / y_ {k-1}} + d / (dy_ {k-1}) (e ^ (b / y_ {k-1})) (y_k-y_ {k-1}) + O ((y_ {k-1}) ^ 2) #

o

# e ^ {b / y_k} - e ^ {b / y_ {k-1}} approx -b (e ^ {b / y_ {k-1}}) / (y_ {k-1}) ^ 2 (y_k-y_ {k-1}) #

Upang magkaroon ng isang pag-urong na kailangan namin

#abs (y_ {k + 1} -y_k) <abs (y_k-y_ {k-1}) #

Ito ay natamo kung

#abs (e ^ {x_0} b (e ^ {b / y_ {k-1}}) / (y_ {k-1}) ^ 2) <1 #. Pag-iisip #b> 0 # at #k = 1 # meron kami.

# x_0 + b / y_0 <2 log_e (y_0 / b) #

Kaya ibinigay # x_0 # at # b # ang kaugnayan na ito ay nagbibigay-daan sa amin upang mahanap ang paunang pag-ulit sa ilalim ng kontraktibo na pag-uugali.