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tetration como un proceso iterativo de solución para la ecuación trascendental $\sqrt[x]{x}=y$

para un entero positivo $n$ el uso de la notación $y^{[n]}$ a representar el $n$-th tetration de $y$, por lo que $y^{[1]}=y$, $\, y^{[2]}= y^y$, $\,y^{[3]}=y^{y^y}$, y así sucesivamente.

un par de simulaciones sugieren que, en $(0,1]$ la secuencia de $y^{[n]}$ converge a un valor de $x$, que es la solución de la ecuación: $$\sqrt[x]{x} = y $$

la justificación de este procedimiento de solución de la siguiente manera a partir de la definición: $$ y^{[n+1]} = y^{y^{[n]}} $$ así que por un punto fijo: $$ x = y^x $$ es decir, $$ x^{\frac1x} = y $$ por ejemplo, establezca $y=\frac12$. esto le da, como una solución aproximada $x = y^{[40]}=0.6411857445049887$ y el: $$ x^{\frac1x} = 0.5000000000000047 $$

mi pregunta es, realmente, una solicitud para obtener ideas sobre cómo se puede abordar la tarea de la formulación de un tratamiento riguroso a la sospecha de una convergencia que se indica firmemente por la simulación por ordenador y por la existencia de un punto fijo. todos los comentarios, los aprecio mucho

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David Holden Puntos 10236

aquí está la salida de los primeros tetrations de $0.2$ $$ \begin{align} 1\ &0.2\\ 2\ &0.7247796636776955\\ 3\ &0.31145890709837815\\ 4\ &0.6057585690219652\\ 5\ &0.37721845362498657\\ 6\ &0.5449235984185974\\ 7\ &0.4160205176450843\\ 8\ &0.5119341920025698\\ 9\ &0.4387057792655525\\ 10\ &0.4935803022174034\\ 11\ &0.45185820630979723\\ 12\ &0.4832419938771518\\ 13\ &0.45943951143174566\\ 14\ &0.4773814757637366\\ 15\ &0.46379351072870595\\ 16\ &0.47404792267501356\\ 17\ &0.46628851801869226\\ 18\ &0.4721481719525574\\ 19\ &0.46771639131236575\\ 20\ &0.4710643865777475\\ \end{align} $$ así que la secuencia $y^{[n]}$ no es monótona, pero consta de dos interleaved monótona de las subsecuencias, un aumento y una disminución de la.

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davs Puntos 1650

Si $y^{y^{y^{y^{.^{.^.}}}}}$ es igual a$x$, $y^x$ es igual a $x$, y por lo tanto $y=\sqrt[x]x$. Para un punto fijo, simplemente para resolver esto. Obviamente $1$ obras. Si se hace un gráfico de estos, se puede ver que es la única solución.

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