数学の問題でとんだ勘違い

以前

このブログで

扱った

問題で

とんだ勘違いをして

間違ったことを

書き込んでしまいました

それに

気が付いたのは

You tube

ヨビノリたくみさんによる

動画を

今朝早く起きて

みたのが

切っ掛けです

某国立大学数学科卒の

Sちゃんも

私の間違いに

気付けず

誤った認識を

持たせたままです

目下

睡眠薬の大幅な

減薬の為

万が一に備えて

入院中

退院してきたら

早速

教えなくては

ということで

ここからは

自己満足の為

問題の詳細を

述べていきますので

どうぞ

スルーしてください

さて

問題となるのは

\sqrt{2}^{\sqrt{2}^{\sqrt{2}^{\sqrt{2}^{\sqrt{2}}}}}・・・・・

です

これについて

私が

そもそも

右から左へ

計算すべきところを

左から右へ

計算してしまったことに

よるものでした

例えば

3^{3^{3}}ですが

左から右へ

計算すると

27^{3}=3^{9}

ですが

右から左へ

計算すると

3^{27}

となり

全く値が

異なってきます

さて

ここからが

本題ですが

\sqrt{2}^{\sqrt{2}^{\sqrt{2}^{\sqrt{2}^{\sqrt{2}}}}}・・・・・が

収束することを

示せれば

その値を

x\sqrt{2}^{x}

を解くことで

求めることができます

\sqrt{2}^{\sqrt{2}^{\sqrt{2}^{\sqrt{2}^{\sqrt{2}}}}}・・・・・を

a_{n+1}=\sqrt{2}^{a_{n}}

と考えることができるので

数学的帰納法をつかうと

a_{n}}は

単調増加かつ有界であることが

簡単に示せます

その証明により

a_{n}}は

2以下に収束することが

導くことが出来て

x\sqrt{2}^{x}

の解が

2または4になりますが

明らかに

求める値は

2であることを

得ます

因みに

x^{x^{x^{x^{x}}}}・・・・は

オイラーによって

x

e^{-e}\leqq x\leqq e^{\dfrac{1}{e}}

の範囲にある時

収束することが

証明されています