根号二的根号二次方等于多少(根号二的无限根号二次方)

如题:

根号二的根号二次方等于多少(根号二的无限根号二次方)(1)

首先,需要解释一下,数学中,出现指数的指数时,计算顺序:指数越高越优先。例如:

根号二的根号二次方等于多少(根号二的无限根号二次方)(2)

先计算3^2=9,再计算4^9=262144。

Ok,回到正题。

一个经常被提到的解答方法是这样的:

根号二的根号二次方等于多少(根号二的无限根号二次方)(3)

那么,无穷再加一层,还是无穷,等于原来的数(∞ 1=∞),得

根号二的根号二次方等于多少(根号二的无限根号二次方)(4)

“瞪眼法”,立得x=2和x=4。

一个表达式,怎么会有两个解呢?问题在哪儿?而且一个无穷嵌套的根号二次方,收敛吗?不会越来越大么?

以下是完整解答。

考虑如下数列:

根号二的根号二次方等于多少(根号二的无限根号二次方)(5)

那么:

根号二的根号二次方等于多少(根号二的无限根号二次方)(6)

原问题就转化为一个数列极限的问题。

要考察一个数列的极限,一般分两步:

第一,确定极限是否存在;第二,计算极限。而第一步通常包括两小步,“单调性 有界性”:

首先,数列的有界性:

显然,a0,a1,a2,等等都小于2,假设对an-1,有an-1<2,那么

根号二的根号二次方等于多少(根号二的无限根号二次方)(7)

数学归纳法,可知an<2恒成立,同理,用类似的数学归纳法,可知an≥1。于是

数列an有界。

第二,数列的单调性:作图:

根号二的根号二次方等于多少(根号二的无限根号二次方)(8)

根号二的根号二次方等于多少(根号二的无限根号二次方)(9)

于是

根号二的根号二次方等于多少(根号二的无限根号二次方)(10)

单调性成立。数列an单调递增。

综上,an单调递增有极限,设极限为x。根据递推关系:

根号二的根号二次方等于多少(根号二的无限根号二次方)(11)

两边取极限,得

根号二的根号二次方等于多少(根号二的无限根号二次方)(12)

作图:

根号二的根号二次方等于多少(根号二的无限根号二次方)(13)

得x=2或x=4。又1≤x≤2,知x=2。(虽然计算式一样,出发点不一样。一个是基于数列的极限,另一个则是基于“无穷 1=无穷”)

完毕。

留一个小问题:

根号二的根号二次方等于多少(根号二的无限根号二次方)(14)

当a处于什么范围的时候,上式左边等于一个有限值?这个值是多少呢?

后续阅读:

根号二的无限根号二次方,到底等于多少?后续:从一个方程出发

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