题目
If , where the given expression extends till infinity, which of the following statements must be true ?
I. Two values are possible for z
II. 4 - z2 = 2
III. z8 = 16
解析
如果\(z^{2}=\sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{2+\cdots}}}}\)(其中给定的表达式无限延伸),以下哪些陈述必然是正确的?
I. \(z\)有两个可能的值。
II. \(4 - z^{2}=2\)。
III. \(z^{8}=16\)。令\(x=\sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{2+\cdots}}}\),则\(x=\sqrt{2 + x}\)(因为原表达式无限延伸,去掉前面一层根号,后面的部分还是等于\(x\))。
两边平方可得\(x^{2}=2+x\),即\(x^{2}-x - 2=0\)。
因式分解得\((x - 2)(x + 1)=0\),解得\(x=2\)或\(x=-1\)。
因为\(x=\sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{2+\cdots}}}>0\),所以\(x = 2\),即\(z^{2}=2\)。
- **陈述I**
由\(z^{2}=2\)可得\(z=\pm\sqrt{2}\),所以\(z\)有两个可能的值,该陈述正确。
- **陈述II**
已知\(z^{2}=2\),则\(4 - z^{2}=4 - 2=2\),该陈述正确。
- **陈述III**
由\(z^{2}=2\)可得\(z^{8}=(z^{2})^{4}=2^{4}=16\),该陈述正确。
综上,三个陈述I、II、III都是正确的,答案是D。