Question Number 24286 by Joel577 last updated on 15/Nov/17 | ||
$$\mathrm{If}\:\mid{x}\mid\:<\:\mathrm{1}\:\mathrm{then} \\ $$ $$\left({x}\:+\:\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{2}} \:+\:\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{4}} \:+\:\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{8}} \:+\:\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{16}} \:+\:\mathrm{1}\right)..... \\ $$ $$\mathrm{is}\:\mathrm{equal}\:\mathrm{to} \\ $$ | ||
Answered by mrW1 last updated on 15/Nov/17 | ||
$${let}\:{P}_{{n}} =\left({x}\:+\:\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{2}} \:+\:\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{4}} \:+\:\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{8}} \:+\:\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{16}} \:+\:\mathrm{1}\right).....\left({x}^{\mathrm{2}^{{n}} } +\mathrm{1}\right) \\ $$ $$\left({x}−\mathrm{1}\right){P}_{{n}} =\left({x}−\mathrm{1}\right)\left({x}\:+\:\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{2}} \:+\:\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{4}} \:+\:\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{8}} \:+\:\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{16}} \:+\:\mathrm{1}\right).....\left({x}^{\mathrm{2}^{{n}} } +\mathrm{1}\right) \\ $$ $$\left({x}−\mathrm{1}\right){P}_{{n}} =\left({x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{2}} \:+\:\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{4}} \:+\:\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{8}} \:+\:\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{16}} \:+\:\mathrm{1}\right).....\left({x}^{\mathrm{2}^{{n}} } +\mathrm{1}\right) \\ $$ $$\left({x}−\mathrm{1}\right){P}_{{n}} =\left({x}^{\mathrm{4}} −\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{4}} \:+\:\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{8}} \:+\:\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{16}} \:+\:\mathrm{1}\right).....\left({x}^{\mathrm{2}^{{n}} } +\mathrm{1}\right) \\ $$ $$...... \\ $$ $$\left({x}−\mathrm{1}\right){P}_{{n}} =\left({x}^{\mathrm{2}^{{n}} } −\:\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{2}^{{n}} } +\mathrm{1}\right) \\ $$ $$\left({x}−\mathrm{1}\right){P}_{{n}} ={x}^{\mathrm{2}^{{n}+\mathrm{1}} } −\mathrm{1} \\ $$ $$\Rightarrow{P}_{{n}} =\frac{\mathrm{1}−{x}^{\mathrm{2}^{{n}+\mathrm{1}} } }{\mathrm{1}−{x}} \\ $$ $$\underset{{n}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\:{P}_{{n}} =\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{1}−{x}} \\ $$ $$\Rightarrow\left({x}\:+\:\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{2}} \:+\:\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{4}} \:+\:\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{8}} \:+\:\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{16}} \:+\:\mathrm{1}\right).....=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{1}−{x}} \\ $$ | ||
Commented bymath solver last updated on 16/Nov/17 | ||
$$\mathrm{sir},\:\mathrm{can}\:\mathrm{you}\:\mathrm{explain}\:\mathrm{your}\:\mathrm{last}\:\mathrm{step} \\ $$ $$\mathrm{when}\:\mathrm{n}\:\mathrm{tending}\:\mathrm{to}\:\mathrm{infinity}? \\ $$ | ||
Commented bymrW1 last updated on 16/Nov/17 | ||
$${we}\:{have}\:{P}_{{n}} =\frac{\mathrm{1}−{x}^{\mathrm{2}^{{n}+\mathrm{1}} } }{\mathrm{1}−{x}} \\ $$ $${when}\:{n}\rightarrow\infty, \\ $$ $$\mathrm{2}^{{n}+\mathrm{1}} \rightarrow\infty \\ $$ $${since}\:\mid{x}\mid<\mathrm{1} \\ $$ $${x}^{\mathrm{2}^{{n}+\mathrm{1}} } \rightarrow\mathrm{0} \\ $$ $${P}_{{n}} \rightarrow\frac{\mathrm{1}−\mathrm{0}}{\mathrm{1}−{x}}=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{1}−{x}} \\ $$ | ||
Commented bymath solver last updated on 16/Nov/17 | ||
$$\mathrm{okk},\:\mathrm{i}\:\mathrm{didn}'\mathrm{t}\:\:\mathrm{read}\:\mid\mathrm{x}\mid\:<\:\mathrm{1}. \\ $$ | ||
Commented byJoel577 last updated on 16/Nov/17 | ||
$${thank}\:{you}\:{very}\:{much} \\ $$ | ||