2 votos

Límite con tetración

Sea la notación $a^{\wedge\wedge}b = \underbrace{a^{a^{\cdot^{\cdot^{a}}}}}_{b\,times}$ para la tetración.

Mi mentor conjeturó lo siguiente:

Sea $n$ sea un número entero positivo, entonces $A(n)$ sea cualquier función que satisfaga

$$\lim\limits_{n\to\infty} \left(e^{\frac1e} + \frac1n\right)^{\wedge\wedge}\left[(10 n)^{1/2} + n^{A(n)} + C+o(1)\right] - n = 0$$

donde $C $ es una constante. Entonces $\lim\limits_{n\to\infty} A(n) = \frac1e $

Conjeturado por tommy1729 Aquí : http://math.eretrandre.org/tetrationforum/showthread.php?tid=262&page=4

¿Podría ser cierto?

No tengo ni idea de cómo hacer límites así. Supongo que este tipo de límites no están en los libros.

2voto

zeroasterisk Puntos 165

Esta es la fórmula correcta $\eta=\exp(1/e)$ y $\alpha(x)$ es la función de Abel de punto fijo de repulsión superior para iterar $x \mapsto \exp(x)-1$ que se genera utilizando la solución fps de Ecalle. Para más detalles, véanse los posts de Will Jagy en $\alpha(x)$ : Cómo obtener $f(x)$ si se sabe que $f(f(x))=x^2+x$ ?

$$\lim\limits_{n\to\infty} \text{sexp}_{(\eta+1/n)}\left[\pi\sqrt{\frac{2\eta\cdot n}{e}} -2\right] \approx 388.7874$$ Obtuve el valor límite anterior numéricamente, y luego usé ese resultado para generar una ecuación corregida para la pregunta del Op. $$\lim\limits_{n\to\infty} \text{sexp}_{(\eta+1/n)}\left[\pi\sqrt{\frac{2\eta\cdot n}{e}} + \alpha(\frac{n}{e}-1) + C\right] -n = 0$$ $$C \approx -2 - \alpha(\frac{388.7874}{e}-1)$$

Estaba a punto de publicar una pregunta estrechamente relacionada sobre Pi en el conjunto de Mandelbrot; se tarda aproximadamente $\pi \sqrt{n}$ iteraciones para escapar cerca de la cúspide parabólica en c=0.25+1/n. Entonces encontré este artículo sobre la ocurrencia de Pi en el conjunto de Mandelbrot; aunque no he terminado de leer su artículo, pero presumiblemente los mismos mecanismos de ecuaciones diferenciales lineales se pueden utilizar para justificar el resultado, que se necesita $\pi \sqrt{2n}$ iteraciones para "escapar" de la iteración $x \mapsto \exp(x)-1+\frac1n$ donde empezamos en $x=-1+\frac1n$ . Ambas iteraciones implican perturbaciones de $\frac1n$ cerca de un punto fijo parabólico.

http://www.doc.ic.ac.uk/~jb/teaching/jmc/pi-en-mandelbrot.pdf https://people.math.osu.edu/edgar.2/piand.html

Es más sencillo y matemáticamente equivalente trabajar con iteraciones $f(x)=\exp(x)-1+\frac1n$ . Usando los métodos del artículo, entonces uno querría probar que se necesita $\pi\sqrt{2n}$ iteraciones, para que la función comience a crecer, donde el crecimiento se definiría como $f^{\circ \pi\sqrt{2n}}>2$ ; después de eso el crecimiento es superexponencial.

n para iterar $f(x)=\exp(x)-1+\frac1n$ es equivalente a $n=\ln(\ln(\eta+1/m))+1\approx \frac{e}{\eta\cdot m} + \frac{\mathcal{O}}{m^2}$ para iterar $g(x) =(\eta+1/m)^x$ Entonces hay una simple conversión lineal $f^{\circ k} = \frac{g^{\circ k}}{e}-1$ Por eso he utilizado $\alpha(\frac{n}{e}-1)$ en mi ecuación de solución corregida para la pregunta del Op.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X