相加平均と相乗平均の極限

相加平均と相乗平均を次々に取っていくと、
当然だがある値に収束する(大学の入試問題になりそう)。
なんか面白いね、これ。
でも数学的には難しいらしい。


a0とb0を与えて、


\large a_{n+1}=\frac{a_{n}+b_{n}}{2}
\large b_{n+1}=\sqrt{a_{n}b_{n}}


とすると、
anとbnは同じ値に収束する。
これをM(a0, b0)と書くらしい。


\large a_{0}=1
\large b_{0}=\sqrt{2}


とすると、


a0 = 1
b0 = 1.4142135623730950488016887242
a1 = 1.2071067811865475244008443621
b1 = 1.1892071150027210667174999705
a2 = 1.1981569480946342955591721663
b2 = 1.1981235214931201226065855718
a3 = 1.1981402347938772090828788690
b3 = 1.1981402346773072057983837881
a4 = 1.1981402347355922074406313286
b4 = 1.1981402347355922074392136559
a5 = 1.1981402347355922074399224922
b5 = 1.1981402347355922074399224922


というわけで、


\large M(1,\sqrt{2})=1.1981402347355922074399224922...