Računanje limit

Računanje limit

Avtor: E-um (vsebinsko), Skupina NAUK (tehnično)

Primeri limit zaporedij

 
Do sedaj smo limito zaporedja samo določili z opazovanjem zaporedja, tukaj pa se bomo naučili limito zaporedij izračunati.

Najprej bomo opazovali primere zaporedij oblike . Poglejmo vse različne možne primere.

1. primer:

Opazuj konstantno zaporedje .

Ali zaporedje konvergira?

Ne.
Da.

Kolikšna je limita zaporedja?

Preveri

Pravilno

Zaporedje konvergira, saj imajo vsi členi vrednost .

Narobe

Zaporedje konvergira, saj imajo vsi členi vrednost .

Rešitev

Limita zaporeja je .

Pravilno

Narobe

Poskusi ponovno.

Primeri limit zaporedij

Poglejmo si člene zaporedje še malo drugače.

S klikom na gumb na desni strani, si oglej graf zaporeja.

Vsi členi neskončnega konstantnega zaporedja so enaki konstanti , zato so v poljubni -okolici vsi členi zaporedja, torej je zaporedje konvergentno.

 

Limita konstantnega zaporedja je konstanta.

Graf zaporedja

(primer2.png)

Vrednosti členov nam predstavljajo ordinate točk.

Ali se vrednosti členov približujejo kakšni vrednosti?

Iz grafa lepo vidimo, da so vse vrednosti členov zaporedja enake 3, torej je limita 3.

Zaporedje

Aplikacija RiŠ se ni mogla zagnati. Prosim preverite, ali imate v brskalniku namescen program Java 1.4.2 (ali novejsi) (Kliknite tu za namestitev Jave)

Riš datoteka

Primeri limit zaporedij

2. primer:

Opazuj zaporedje .

Zapišimo nekaj prvih členov: , , , ,,

Oglej si graf zaporedja s klikom na gumb na desni in opazuj vrednosti členov po ordinatni osi.

Ali zaporedje konvergira?

Kolikšna je limita zaporedja?

Preveri

Primeri limit zaporedij

 

Limita zaporedja je enaka

Graf zaporedja

(primer21.png)

Iz zgornjega grafa se lepo vidi, da se členi zaporedja približujejo vrednosti , limita zaporedja je . Zaporedje je padajoče. V vsaki poljubno majhni okolici št. so od nekega člena naprej vsi členi zaporedja.

Odgovora sta pravilna.

Oba odgovora sta napačna.

Narobe si določil limito zaporedja.

Oglej si graf zaporedja.

Zaporedje je konvergentno

Primeri limit zaporedij

3.a primer:

Opazuj zaporedje .

Zapišimo nekaj prvih členov: , , , ,

Oglej si graf zaporedja s klikom na gumb na desni in opazuj vrednosti členov po ordinatni osi, torej ordinate točk zaporedja.

Ali zaporedje konvergira?

Preveri

Graf zaporedja

(primer3.png)

Pravilno.

Zaporedje je divergentno, saj vrednosti poznih členov rastejo preko vseh mej. Zaporedje nima limite.

Narobe.

Oglej si graf zaporedja.

Primeri limit zaporedij

3.b primer:

Opazuj zaporedje .

Zapišimo nekaj prvih členov: , , , ,

Oglej si graf zaporedja s klikom na gumb na desni in opazuj vrednosti členov po ordinatni osi, torej ordinate točk zaporedja.

Ali zaporedje konvergira?

Kolikšna je limita zaporedja?

Preveri

Graf zaporedja

(primer4a.png)

Odgovora sta pravilna.

Oba odgovora sta napačna.

Narobe si določil limito zaporedja.

Oglej si graf zaporedja.

Zaporedje je konvergentno

Primeri limit zaporedij

3.c primer:

Opazuj zaporedje .

Zapišimo nekaj prvih členov: , , , ,

Oglej si graf zaporedja s klikom na gumb na desni in opazuj vrednosti členov po ordinatni osi, torej ordinate točk zaporedja.

Ali se vrednosti členov zaporedja približujejo kakšni vrednosti?

Kolikšna je limita zaporedja?

Preveri

Graf zaporedja

(primer.png)

Odgovora sta pravilna.

Oba odgovora sta napačna.

Narobe si določil limito zaporedja.

Oglej si graf zaporedja.

Vrednosti členov zaporedja se približujejo vrednosti 0.

Primeri limit zaporedij

3.d primer:

Opazuj zaporedje .

Zapišimo nekaj prvih členov: , , ,

Kakšno zaporedje je to?

Kolikšna je limita zaporedja?

Preveri

Odgovora sta pravilna.

Oba odgovora sta napačna.

Narobe si določil limito zaporedja.

Premisli, kakšna je limita konstantnega zaporedja.

Pogled nazaj

Namig:

Primeri limit zaporedij

3.e primer:

Opazuj zaporedje .

Zapišimo nekaj prvih členov: , , , ,

Oglej si graf zaporedja s klikom na gumb na desni in opazuj vrednosti členov po ordinatni osi, torej ordinate točk zaporedja.

Ali se vrednosti členov zaporedja približujejo kakšni vrednosti?

Preveri

Graf zaporedja

(primer6.png)

Pravilno.

Vrednosti členov rastejo preko vseh mej za sode indekse in padajo preko vseh mej za lihe indekse, kar pomeni, da je zaporedje divergentno, torej nima limite.

Napačno.

Oglej si graf zaporedja.

Povzetek

Poglejmo vsak primer zaporedja posebej:

  • , je zaporedje naraščajoče , kjer členi hitro naraščajo in se ne približujejo nobeni vrednosti, vrednosti členov rastejo preko vseh mej.
  • , je zaporedje padajoče , kjer členi hitro padajo in se bližajo vrednosti , zato je limita tega zaporedja .
  • , je zaporedje konstantno, vsi členi imajo isto vrednost, to je , zato je tudi limita tega zaporedja .
  • , je zaporedje alternirajoče, vrednosti lihih členov padajo preko vseh mej, vrednosti sodih členov pa rastejo preko vseh mej, zaporedje je divergentno.
 

Limita potenčnega zaporedja je odvisna od osnove potence in sicer:

  • ne obstaja, zaporedje je divergentno, ko je:

Lastnosti limit zaporedja

Tukaj bomo spoznali nekaj osnovnih lastnosti za računanje limit zaporedij.

Dani imamo dve konvergentni zaporedji in .


Vsota zaporedij

Ali lahko zaporedji seštejemo?

Da. Ne.

Kako bi ju sešteli?

Tako, da bi seštevali člene z enakimi indeksi. Tako, da bi seštevali člene z enakimi vrednostmi. Tako, da bi sešteli vsak člen z vsakim.


Preveri


Primer

Dani sta zaporedji: in

Vsota zaporedij:

.

Zapišimo nekaj prvih členov zaporedij v tabele:

3
2.5
2.33
2.25
0.25
0.4
0.5
0.57
3.25
2.9
2.83
2.82
slikaslikaslika

Zaporedje

(primer11.png)

Zaporedje

(zaporedje31.png)

Vsota +

(vsota.png)

Pravilno!

Narobe.

Limita vsote

Vsa tri zaporedja so konvergentna, z naslednimi limitami:

To je lepo razvidno iz zgornjih slik.

Torej velja:

V primeru smo imeli dve zaporedji, prvo z limito in drugo z limito . Vsota zaporedij je bilo zaporedje z limito .

Kaj misliš, kaj bi se zgodilo, če bi imeli dve zaporedji, prvo z limito in drugo z limito ?

Preveri

Limita vsote

Kadar se členi enega zaporedja bližajo številu , vrednosti drugega zaporedja pa številu , takrat se vrednosti vsote členov zaporedja bližajo številu .

Zapomnimo si:

 

Dani imamo dve konvergentni zaporedji in .

Limita vsote je enaka vsoti limit:

Utemeljitev

Pravilno

Narobe

Utemeljitev

Naj bosta zaporedji in konvergentni. Limita zaporedja je , limita zaporedja pa . Zato za vsako pozitivno število (tudi za ) obstajata taki števili in , da je in za vsak in vsak .

Označimo z večjo od števil in .

Zdaj pa si oglejmo in ocenimo naslednjo neenakost:


to velja za vsak , kar pomeni, da je

Produkt zaporedij

Ali lahko zaporedji zmnožimo?

Da. Ne.

Kako bi ju zmnožili?

Tako, da bi zmnožili člene z enakimi indeksi. Tako, da bi zmnožili člene z enakimi vrednostmi. Tako, da bi zmnožili vsak člen z vsakim.


Preveri


Konkretni primer!

Dani sta zaporedji: in

Produkt zaporedij:

.

Zapišimo nekaj prvih členov zaporedij v tabele:

3
2.5
2.33
2.25
2.2
2.17
0.25
0.4
0.5
0.57
0.63
0.67
0.24
0.4
0.5
0.57
0.63
0.67
slikaslikaslika

Zaporedje

(primer11.png)

Zaporedje

(zaporedje31.png)

Produkt

(produkt.png)

Pravilno!

Narobe.

Limita produkta

V primeru smo imeli dve zaporedji, prvo z limito in drugo z limito . Produkt zaporedij je bilo zaporedje z limito .

Torej velja:

Kaj misliš, kaj bi se zgodilo, če bi imeli dve zaporedji, prvo z limito in drugo z limito ?

Preveri

Kadar se členi enega zaporedja bližajo številu , vrednosti drugega zaporedja pa številu , takrat se vrednosti produkta členov zaporedja bližajo številu .

Zapišimo pravilo še v splošnem:

 

Dani imamo dve konvergentni zaporedji in ,

Limita produkta je enaka produktu limit:

Pravilno.

Napačno.

Kvocient zaporedji

Ali lahko delimo dve poljubni zaporedji?

Da Da, če je zaporedje s katerim delimo prvo zaporedje neničelno. Preveri

Konkretni primer!

Dani sta zaporedji: in

Produkt zaporedij:

.

Zapišimo nekaj prvih členov zaporedij v tabele:

3
2.5
2.33
2.25
2.2
2.17
0.25
0.4
0.5
0.57
0.63
0.67
12
6.25
4.66
3.9
3.45
3.24
SlikaSlikaSlika

Zaporedje

(primer11.png)

Zaporedje

(zaporedje31.png)

Kvocient

(Kvocient1.jpg)

Pravilno!

Narobe.

Limita kvocienta

V primeru smo imeli dve zaporedji, prvo z limito in drugo z limito . Kvocient zaporedij je bilo zaporedje z limito .
Limita kvocienta je enaka kvocientu limit.

Torej velja:

Kadar se členi enega zaporedja bližajo številu , vrednosti drugega zaporedja pa številu , takrat se vrednosti kvocienta členov zaporedja bližajo številu \frac{a}{b}.

Zapišimo pravilo še v splošnem:

 

Dani imamo dve konvergentni zaporedji in , za vsak ,

Limita količnika je enaka količniku limit:

Naloge

Izračunajmo limite naslednjih zaporedij:

a)

Preveri

Pravilno

Zaporedje je kvocient dveh zaporedij: in , ki pa nista konvergentni, saj vrednosti za velike -je rastejo preko vseh mej, pri obeh zaporedjih, torej števec in imenovalec ulomka gresta proti neskončno, zato pravila kvocienta ne moremo uporabiti.

Najprej izpostavimo v števcu in imenovalcu največjo potenco števila , nato pokrajšamo in vidimo, da sta števec in imenovalec konvergentna, zdaj lahko uporabimo zgornja pravila in lastnosti.

Limita zaporedja, ki imak enak predpis kot racionalna funkcija je enaka asimptoti racionalne funkcije, saj se pozni členi zaporedja obnašajo enako kot graf racionalne funkcije v neskončnosti.

Napačno

Zaporedje je kvocient dveh zaporedij: in , ki pa nista konvergentni, saj vrednosti za velike -je rastejo preko vseh mej, pri obeh zaporedjih, torej števec in imenovalec ulomka gresta proti neskončno, zato pravila kvocienta ne moremo uporabiti.

Najprej izpostavimo v števcu in imenovalcu največjo potenco števila , nato pokrajšamo in vidimo, da sta števec in imenovalec konvergentna, zdaj lahko uporabimo zgornja pravila in lastnosti.

Limita zaporedja, ki imak enak predpis kot racionalna funkcija je enaka asimptoti racionalne funkcije, saj se pozni členi zaporedja obnašajo enako kot graf racionalne funkcije v neskončnosti.

Naloge

Izračunajmo limite naslednjih zaporedij:

b)

Preveri

Napačno

Zaporedje je kvocient dveh zaporedij: in , ki pa nista konvergentni, saj sta obe zaporedji potenčni z osnovo večjo od , torej v tem primeru gresta prav tako imenovalec in števec proti neskončno, zato pravila kvocienta ne moremo uporabiti.

Najprej izpostavimo v števcu in imenovalcu potenco z večjo osnovo, nato upoštevamo zgornja pravila in lastnosti,

uporabili smo limito potence z osnovo in zato je njena limita 0.

Pri reševanju smo uporabljali pravila in lastnosti, ki smo se jih zgoraj naučili.

Katero lastnost smo uporabili pri prvem enačaju?

Zaporedje v števcu smo zapisali kot produkt dveh zaporedij. Uporabili smo pravilo kvocienta. Uporabili smo pravilo vsote dveh konvergentnih zaporedij.

Katero lastnost smo uporabili pri drugem enačaju?

Zaporedje v števcu smo zapisali kot produkt dveh zaporedij. Uporabili smo pravilo kvocienta. Uporabili smo pravilo vsote dveh konvergentnih zaporedij.

Preveri

Pravilno.

Naprej

Napačno.

Pravilno

Zaporedje je kvocient dveh zaporedij: in , ki pa nista konvergentni, saj sta obe zaporedji potenčni z osnovo večjo od , torej v tem primeru gresta prav tako imenovalec in števec proti neskončno, zato pravila kvocienta ne moremo uporabiti.

Najprej izpostavimo v števcu in imenovalcu potenco z večjo osnovo, nato upoštevamo zgornja pravila in lastnosti,

uporabili smo limito potence z osnovo in zato je njena limita 0.

Pri reševanju smo uporabljali pravila in lastnosti, ki smo se jih zgoraj naučili.

Katero lastnost smo uporabili pri prvem enačaju?

Zaporedje v števcu smo zapisali kot produkt dveh zaporedij. Uporabili smo pravilo kvocienta. Uporabili smo pravilo vsote dveh konvergentnih zaporedij.

Katero lastnost smo uporabili pri drugem enačaju?

Zaporedje v števcu smo zapisali kot produkt dveh zaporedij. Uporabili smo pravilo kvocienta. Uporabili smo pravilo vsote dveh konvergentnih zaporedij.

Preveri

Naloge

Izračunajmo limite naslednjih zaporedij:

c)

Preveri

Pravilno

Najprej vidimo, da gre za razliko dveh zaporedij, ki vsako zase ni konvergentno, zato pravilo vsote ne moremo uporabiti. Zaporedje si zapišimo kot ulomek, ter števec in imenovalec pomnožimo z (spomnimo se racionalizacije):

števec in imenovalec še vedno gresta proti neskončno, zato ju delimo z največjo potenco št. , uporabimo pravila limit in izračunamo:

Narobe

Najprej vidimo, da gre za razliko dveh zaporedij, ki vsako zase ni konvergentno, zato pravilo vsote ne moremo uporabiti. Zaporedje si zapišimo kot ulomek, ter števec in imenovalec pomnožimo z (spomnimo se racionalizacije):

števec in imenovalec še vedno gresta proti neskončno, zato ju delimo z največjo potenco št. , uporabimo pravila limit in izračunamo:

Dodatne naloge

1. Naloga

Ugotovi ali je dano zaporedje konvergentno oz. divergentno in izračunaj njegovo limito:

Preveri

Pravilno

Napačno

% od vseh primerov si rešil pravilno.

Dodatne naloge

2. Naloga

Ugotovi ali je dano zaporedje konvergentno oz. divergentno in izračunaj njegovo limito:

ne obstaja

Preveri

Pravilno

Naprej

Napačno

% od vseh primerov si rešil pravilno.

Dodatne naloge

3. Naloga

a)

b)

Preveri

Pravilno

Konec

Narobe

b) primer si odgovoril narobe.

Pravilno

a) primer si odgovoril narobe.

Napačno

Na oba odgovora si odgovoril narobe.

0%
0%