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> sumatorias de 4's
Laðeralus
mensaje Apr 21 2020, 12:20 AM
Publicado: #1


Dios Matemático Supremo
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Calcule TEX: $$x=\sqrt{4 + \sqrt{4^2 + \sqrt{4^3 + \sqrt{4^4 + \ldots}}}}$$
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El_Feo
mensaje Apr 22 2020, 12:20 PM
Publicado: #2


Principiante Matemático
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No fue directo encontrar la recurrencia. Aquí vamos:

Consideremos la función TEX: $\mathrm{f:\mathbb{N}\rightarrow \mathbb{N}}$ definida por TEX: $\mathrm{f(n)=2^n+1}$.
Reescribiremos f de la siguiente forma, de modo que encontremos una recurrencia:

TEX:  \begin{eqnarray*}<br />\mathrm{f(n)=\sqrt{(2^n+1)^2}}<br />&=&\mathrm{\sqrt{4^n+2^{n+1}+1}}\\<br />&=&\mathrm{\sqrt{4^n+f(n+1)}}<br />\end{eqnarray*}

Luego, si se escribe por recurrencia TEX: $\mathrm{f(n+1)}$, tenemos que TEX: $\mathrm{f(n)}=\mathrm{\sqrt{4^n+\sqrt{4^{n+1}+f(n+2)}}}$.
Por lo tanto, si se aplica sucesivamente, tenemos

TEX: $$\mathrm{f(n)}=\mathrm{\sqrt{4^n+\sqrt{4^{n+1}+\sqrt{4^{n+2}+\cdots+\sqrt{4^{n+k-1}+f(n+k)}}}}}, \,\ \forall \mathrm{k} \in \mathbb{\mathrm{N}}$$\\

En particular,

TEX: <br />\begin{eqnarray*}<br />\mathrm{x}=\sqrt{4 + \sqrt{4^2 + \sqrt{4^3 + \sqrt{4^4 + \ldots}}}}&=&\mathrm{f(1)}\\<br />&=& 2^{1} +1\\<br />&=&3.<br />\end{eqnarray*}<br />
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Laðeralus
mensaje Apr 23 2020, 02:32 AM
Publicado: #3


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CITA(El_Feo @ Apr 22 2020, 12:20 PM) *
No fue directo encontrar la recurrencia. Aquí vamos:

Consideremos la función TEX: $\mathrm{f:\mathbb{N}\rightarrow \mathbb{N}}$ definida por TEX: $\mathrm{f(n)=2^n+1}$.
Reescribiremos f de la siguiente forma, de modo que encontremos una recurrencia:

TEX:  \begin{eqnarray*}<br />\mathrm{f(n)=\sqrt{(2^n+1)^2}}<br />&=&\mathrm{\sqrt{4^n+2^{n+1}+1}}\\<br />&=&\mathrm{\sqrt{4^n+f(n+1)}}<br />\end{eqnarray*}

Luego, si se escribe por recurrencia TEX: $\mathrm{f(n+1)}$, tenemos que TEX: $\mathrm{f(n)}=\mathrm{\sqrt{4^n+\sqrt{4^{n+1}+f(n+2)}}}$.
Por lo tanto, si se aplica sucesivamente, tenemos

TEX: $$\mathrm{f(n)}=\mathrm{\sqrt{4^n+\sqrt{4^{n+1}+\sqrt{4^{n+2}+\cdots+\sqrt{4^{n+k-1}+f(n+k)}}}}}, \,\ \forall \mathrm{k} \in \mathbb{\mathrm{N}}$$\\

En particular,

TEX: <br />\begin{eqnarray*}<br />\mathrm{x}=\sqrt{4 + \sqrt{4^2 + \sqrt{4^3 + \sqrt{4^4 + \ldots}}}}&=&\mathrm{f(1)}\\<br />&=& 2^{1} +1\\<br />&=&3.<br />\end{eqnarray*}<br />


bieeen zippyyeahbt5.gif
Propondré otro similar, a ver si detectan la recursividad
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El_Feo
mensaje Apr 24 2020, 08:36 PM
Publicado: #4


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CITA(Laðeralus @ Apr 23 2020, 02:32 AM) *
bieeen zippyyeahbt5.gif
Propondré otro similar, a ver si detectan la recursividad

@Laðeralus, una pregunta, si se toma TEX: $\textbf{a}$ entero, sabes si existe una forma cerrada para

TEX: $$x=\sqrt{a + \sqrt{a^2 + \sqrt{a^3 + \sqrt{a^4 + \ldots}}}}$$

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Laðeralus
mensaje Apr 24 2020, 11:57 PM
Publicado: #5


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No lo sé. Yo creo que debe tener alguna expresión cerrada. El único-gran desafío es encontrar la recursividad. En el caso que a=4 era más sencilla, ya que elevar a 2 la expresión te hace aparecer de inmediato f(n+1).
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