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根号2背后的危机!!!!
看过原文和各位的观点,想说两句:
1.多级求幂运算要明确计算顺序,
例如: 3^3^3, 从左到右算为: (3*3*3)*(3*3*3)*(3*3*3),
从右到左算为: 3*3*3 即 27 个 3 相乘。
具体到本问题,即 X^X^X ... = A 简化表述为: 从左到右算为: A^X = A
从右到左算为: X^A = A
明显,网友主要说的是 A^X = A ,此计算顺序下无解。
所以只讨论 从右到左算 (X^A = A ) 的形式,原作者也是以次顺序处理的。
2.X^X^X... = A 方程,可化为 X^A = A ,
解此方程也很容易, 其中解 A^(1/A)
所以,当 A=2 是, 方程的解为 2^(1/2)
当 A=4 是, 方程的解为 4^(1/4)
都为 2^(1/2) , 好像出现了 2=4 的问题,
其实,只要仔细分析 X^A = A 这个方程, 就会发现问题:
把上述方程换一种形式: X 值为常数 A^(1/A) , 方程中A作为变量Y:A^(Y/A) = Y
这个方程除了A=e(自然常数2.718...) 时只有一个解外,分别有大于e和小于e的两个解。
画一下 A^(Y/A) - Y 形式的函数曲线,例如:2^(x/2)-x, 3^(x/3)-x, 4^(x/4)-x, 5^(x/5)-x, 就清楚了。
可以发现,4 和 2 是 同一个方程 4^(Y/4) = Y 的两个解。
3 和 2.478...是方程 3^(Y/3) = Y 的两个解。
方程的两个解和 X^X^X... 有关系:
方程 A^(Y/A) = Y 表示: [A^(1/A)]^[A^(1/A)]^[A^(1/A)]... = Y.
所以有: [2^(1/2)]^[2^(1/2)]^[2^(1/2)]...= 4 或 2
[3^(1/3)]^[3^(1/3)]^[3^(1/3)]...= 3 或 2.478...
代入方程都能验算正确。这是否就能得出 4=2 或 3=2.478... 的奇怪结果, 或上面计算有错误?
其实问题出在开始计算的第一个数上,
计算 X^X^X .. 可表述为: X=a0, X^a.0=a.1, X^a.1=a.2, ... X^a.n=a.n+1,
对 X= 3^(1/3) , 则当 a0 设置为小于 3 时, 收敛为 2.478...
等于 3 时, 数恒为 3
大于 3 时, 为无穷大。
对 X= 4^(1/4) , 则当 a0 设置为小于 4 时, 收敛为 2
等于 4 时, 数恒为 4
大于 4 时, 为无穷大。
所以, [2^(1/2)]^[2^(1/2)]^[2^(1/2)] ... = 4 隐含了 第一个起开计算数为 4, 否则以[2^(1/2)]为起始则结果为2.
既然初始值不同, 最后计算出的值不同也就正常了。
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