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為什麼任何數開到很多(比如26)次平方根後都是無限靠近 1 ?

誠品書店的一個廣告文案提到:

所以,我所謂的忠誠定義,只是將不忠不停地開平方根,不停分裂給更多的對象,就像任何數字不停開平方根,第26次的結果永遠是1的永遠忠誠。
追加:感謝回答,我的本意是為什麼是開到第26次就無限接近1?


這句話在數學意義上是錯誤的。但是,在普通的非天文數字中間,它是近似成立的。

  • 10 的負323次方,開26次平方根,結果是 0.9999889174。
  • 0.0000000001 開26次平方根,結果是 0.9999996569。
  • 0.0001 開26次平方根,結果是 0.9999998628。
  • 0.01 開26次平方根,結果是 0.9999999314。
  • 1 開26次平方根,結果是 1。
  • 100 開26次平方根,結果是 1.0000000686。
  • 10000 開26次平方根,結果是 1.0000001372。
  • 一百萬開26次平方根,結果是 1.0000002059。
  • 一億開26次平方根,結果是 1.0000002745。
  • 10 的307次方,開26次平方根,結果是 1.0000105336。

原因很簡單,1.1^{left( 2^{26}
ight) } 就是一個天文數字,甚至 1.0001^{left( 2^{26}
ight) } 也是一個天文數字,我電腦上的 MathCAD 都算不出來。MathCAD 能算的最大的是 1.00001^{left( 2^{26}
ight) }  =2.81	imes 10^{291} 。也就是說,任何比1大,比2.81	imes 10^{291} 小的數,開26次平方根的結果都介於 1.00001 和 1之間。

大於0小於1的數也是一樣,即使是10 的負323次方,開26次平方根,結果還是 0.9999889174。

也就是說,在 MathCAD 所能處理的數值範圍內,從10^{-323}直到10^{307},開26次平方根的結果都介於 0.9999889174 和 1.000010534 之間。近似的說,你可以說這些數開26次平方根的結果都約等於1。

當然,你可以一直增大數字或者減小數字,開 26 次平方根的結果就會離 1 越來越遠。但是,整個宇宙的原子大約才只有10^{80} 個...

所以呢,這句話在純數學意義上是錯誤的。但是,在從10^{-323}直到10^{307}的非天文數字中間,它是近似成立的。


評論里有人認為可讀性不好,Python的可讀性很好但也和代碼風格有很大關係,Mathematica里的Nest/Fold對應Python的reduce,Do(For則是C風格的)更像Python里的for in ..


對於任何正整數x,sqrt{x} =sqrt{x*1}相當於是對x和1求幾何平均,由於幾何平均小於等於算數平均,所以sqrt{x} = sqrt{x*1} <= frac{x+1}{2}  ,所以當x&>1時,不停地迭代計算x := sqrt{x} ,其趨近於1的速度要快於二分逼近,也就是說即使是2^{26} ,迭代計算26次也會很接近1。一般的,不停地迭代計算x := sqrt{x*A} ,要優於計算x:=frac{x+A}{2} ,最終的結果會逼近A


計算機中常用的 64-bit 浮點數用 11-bit 表示階碼,也就是 2 的 -1024 次方到 2 的 1024 次方的範圍。
任何一個正的浮點數,只要開 10 次方(相當於階碼除以 1024),就會落到 0.5 ~ 2.0 之間。
再開 16 次方,就會很接近 1.0 了。

就算是所謂的「天文數字」,例如可觀測的宇宙半徑約 460 億光年(換算成10^{36}納米),宇宙年齡約 138 億年(換算成10^{27} 納秒),宇宙的原子總數約10^{80}個,也沒有超出浮點數的表示範圍(10^{-308}10^{308}),因此這個「規律」是適用的。


顯然不是。
把x做26次平方得到y,然後把y開26次平方根得到的數x。令x不等於1,y就是反例,證畢。
或者,假設某個數開26次平方根得到1,求這個數,那麼解方程,把1做26次平方,還是1,也就是說只有1開26次平方根才是1。


不好意思,沒有認真讀題,一開始只看到了很多次開平方就答題了,其實這個只是個廣告文案而已,題主就不要糾結它在數學上成不成立了,其實這個命題是錯的
如果是無限去開方的話,就是對的了,如下面所證,可能這個寫廣告的覺得2的26次方已經很大了吧,所以就捏了個這麼個數
如過是開n(n-&>無窮)次方的話就是這樣一個極限問題,對於任何大於0的常數,當n趨近於無窮大時,它開n次方的極限,都是等於1


任何數。。。你TM開個0試試。。。


sqrt{x} =x^{0.5}
對x開26次根號=x^{0.5^{26} } =x^{1.4901161193847656e-08} ,這個冪接近於0了,而任何一個數的0次方為1,所以結果是很接近1的。


是26次方根還是開平方26次?
當作後者來處理:lim_{n 
ightarrow infty}{x^{frac{1}{2} ^{n} } } =lim_{n 
ightarrow infty}{x^{2^{-n}} }
n趨近於無窮時2^n趨近於正無窮用定義證明n趨近於無窮時2^n趨近於正無窮 (⊙o⊙)
然後就
lim_{n 
ightarrow infty }{x^{2^{-n} }} ={lim_{n 
ightarrow infty}{x^frac{1}{2^{n} }}} =x^{frac{1}{infty }} =x^0=1

x^{0}=1
所以可以說是開無數次平方根,那麼就無限接近1.但是原文案中的26顯然是錯的,因為即使是26後面再加10個0,和∞比起來也太小啦!(寫文案的肯定不是死理性派咯……
高一學生剛學了一點極限,有問題請指出o(≧ω≦o)


我覺得這個問題的答案在於函數的不動點

如果x0 = f(x0), 那麼x0就是函數f(x)的不動點.

容易看到, 一個函數f(x)的不動點是它和y=x的交點。

引用維基百科上的定義:

函數 f吸引不動點f 的不動點 x0 使得,對在足夠接近 x0 的定義域中的任何 x 值而言,迭代函數序列,x, f(x), f(f(x))..., 收斂於x0。

所以, 函數的吸引不動點是可以通過重複調用f(x)來近似的.

對於樓主的問題來說,1是f(x) =sqrt{x} 的一個吸引不動點,可以對於給定初始值進行反覆開平方來得到近似值。對於比較小的數,26次開方可能可以收斂到1. 對於比較大的數字,26次可能是不夠的,但是還是會逐漸接近1.


為什麼這個簡單的問題沒人用極限來解釋。
題主應該指的是實數。x的1╱n次方,x是有限大正實數,n是正數。取對數ln,再求極限,就是n→∞時,1╱n乘以lnx等於0,也就是ln1,也就是趨於1。
題主掉了太多條件,26也沒有代表性,只是26在x=1.00001之類的數時可認為是無窮大。


我想,答主是看了《誠品副作用》

首先,廣告里的東西信3分,聽7分,別較真。

其次,這段話本身只是以吸引為主,其語言邏輯類似王家衛先生那種無追尋式的風格,充斥藝術處理。

舉個例子罷,當你聽到「十六號,四月十六號。一九六零年四月十六號下午三點之前的一分鐘你和我在一起,因為你我會記住這一分鐘。從現在開始我們就是一分鐘的朋友,這是事實,你改變不了,因為已經過去了。我明天會再來。」這種話語時,你會在乎下午三點之前的一分鐘到底是1分半還是50秒出頭么。

種種,以上


因為1是開方運算的不動點,大於1的數開方後小於自身,而小於1的正數開方後大於其本身,如此這麼進行下去就會逼近一個穩定的狀態就是1啦


桓大和數學體海報和這個誠品廣告是誰學誰啊,現在都搞高難度數學題廣告啊,


極限是1和它就是1是兩個概念好吧。


極度見不得這種言論。。
忠誠是什麼?忠誠於初識的你或事?還是變化後了的?

另外這個人的數學是語文老師教的。。。。


大於1的實數要開無限次才會無限接近1。開有限次,結果與1的差還是有限的。


你拓麻怎麼不開個負數試試。。開你一堆i出來。。


除1外,任何數先平方21次,再開方21次,肯定是他本身(絕對值)不是1


2的26次方是67108864……


之前回答太草率了,感謝大家更正,補充一下:
2的26次方是67108864,2^67108864開26次是2,3^67108864開26次是3……


i have something to say...

難道沒有人考慮虛數么?


問題或回答里有「任何」這個這個詞通常都是錯的。


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