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Solucionar $\dfrac{1}{1+\frac{1}{1+\ddots}}$

Actualmente soy un estudiante de preparatoria que se matriculan en el Cálculo de AP, he encontrado esta web que está lleno de "matemáticos" y espero que usted me puede dar algunas pistas sobre cómo resolver este problema. Estoy bastante desesperado para esto, ya solo estoy a $0.4%$ a Un - y yo realmente no puede permitirse el lujo de un B...

El problema es simplificar: $$\cfrac{1}{1+\cfrac{1}{1+\cfrac{1}{1+\cfrac{1}{\ddots}}}}$$

Lo que hice fue usar básica "límites", impartido en clase y me di cuenta de que el denominador sería mantenerlo como esta y enfoques $1$, así que toda cosa es igual a $1$, pero creo que no es tan fácil...

15voto

randomfigure Puntos 31

Sugerencia: Si $a = \frac{1}{1+\frac{1}{1+\cdots}}$$\frac{1}{a}-1 = \frac{1}{1+\frac{1}{1+\cdots}} = a$. Se puede tomar desde aquí?

9voto

Frederic Gaudet Puntos 81

Primera pista: Es $1/φ$. Echa un vistazo a la proporción áurea.

Segunda sugerencia, que añade un poco a las respuestas dadas hasta el momento: Puesto que usted probablemente debería aplicar los límites formalmente, se lo puede describir como el límite de una secuencia dada por $a_0 = 1$$a_{k+1} = \frac{1}{1 + a_k}$. Ahora si $x = \lim_{k → ∞} a_k$, luego $$\frac{1}{1+x} \overset{\text{limit rules}}{=} \lim_{k → ∞} \frac{1}{1 + a_{k}} = \lim_{k → ∞} a_{k+1} = x$$ Por lo $x^2 + x - 1 = 0$.

Para demostrar que el límite de las salidas de emergencia en primer lugar, se puede decir desde el primer par de miembros: $$ 1,\; \frac{1}{2},\; \frac{2}{3},\; \frac{3}{5},\; \frac{5}{8},\; \frac{8}{13},\; …$$ que la secuencia es la realidad dada por $$ a_k = \frac{f_k}{f_{k+1}};\quad \text{where}\; f_{k+2} = f_{k+1} + f_k, \text{and}\; f_1 =f_2 = 1,$$ significado $f_k$ indica el $k$-ésimo número de Fibonacci, y fácilmente demostrar mediante la inducción.

Ahora, el $k$-ésimo número de Fibonacci es dado por $f_k = \frac{φ^k - ψ^k}{\sqrt{5}}$ donde$φ = \frac{1+\sqrt{5}}{2}$$ψ = \frac{1 - \sqrt{5}}{2}$, las raíces de $X^2 - X - 1$. Esto es cierto ya que la secuencia de Fibonacci está determinada únicamente por la recursividad y sus dos primeros miembros. Pero que la anterior condición implica $φ^{k+2} = φ^{k+1} + φ^k$$ψ^{k+2} = ψ^{k+1} + ψ^k$, así: $$\frac{φ^{k+2} - ψ^{k+2}}{\sqrt{5}} = \frac{φ^{k+1} - ψ^{k+1}}{\sqrt{5}} + \frac{φ^k - ψ^k}{\sqrt{5}},$$ mientras que $\frac{φ^1 - ψ^1}{\sqrt{5}} = \frac{φ^2 - ψ^2}{\sqrt{5}} = 1$.

Ahora $\frac{f_k}{φ^k} \overset{k → ∞}{\longrightarrow} \frac{1}{\sqrt{5}}$, ya que el $0 < ψ < 1$$ψ^k \overset{k → ∞}{\longrightarrow} 0$$0 < \frac{1}{φ} < 1$$\frac{1}{φ^k} \overset{k → ∞}{\longrightarrow} 0$. Esto, sin embargo, implica: $$\frac{f_k}{f_{k+1}} = \frac{1}{φ} · \frac{f_k}{φ^k}·\frac{φ^{k+1}}{f_{k+1}} \overset{k → ∞}{\longrightarrow} \frac{1}{φ}.$$

6voto

Rob Jeffries Puntos 26630

Deje que nos indican el número dado por $x$. Entonces, ¿qué es $\dfrac1{1+x}$? ¿Cómo ayuda esto a nosotros?


Usted puede tomar interés en la lectura de fracciones continuas. Hay una buena teoría acerca de ellos.

1voto

Stefan Babos Puntos 371

Este es el cociente de Oro (también conocido como $\Phi$) expresan mediante countinued fracción. Este número es solución de la $x^2-x-1=0$ cuadrática equotation.
Este cuadrática equotation puede escribió como $x=1+\frac{1}{x}$ e este formulario se utiliza para la construcción de cotinued facción utilizado en su pregunta.
Ver wikipedia para "Proporción áurea" o leer el libro escrito por Mario Livio: cociente de Oro por ejemplo. Aquí puedes encontrar más respuestas.

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