Granica ciągu
1
MB
Nieskończonym ciągiem liczbowym nazywamy dowolną funkcję :
i oznaczamy
lub
lub
.
Liczbę
nazywamy ‐tym wyrazem ciągu.
Definicja 1
Ciąg liczbowy
nazywamy ograniczonym z dołu wtedy i tylko wtedy, gdy
.
Ciąg liczbowy
nazywamy ograniczonym z góry wtedy i tylko wtedy, gdy
.
Ciąg, który jest ograniczony z dołu i z góry, nazywamy ciągiem ograniczonym.
Definicja 2
Ciąg liczbowy
nazywamy rosnącym wtedy i tylko wtedy, gdy
.
Ciąg liczbowy
nazywamy malejącym wtedy i tylko wtedy, gdy
.
Ciąg liczbowy
nazywamy niemalejącym wtedy i tylko wtedy, gdy
.
Ciąg liczbowy
nazywamy nierosnącym wtedy i tylko wtedy, gdy
.
Ciąg liczbowy
nazywamy stałym wtedy i tylko wtedy, gdy
.
Definicja 3
Niech
będzie ciągiem oraz
. Mówimy, że jest granicą ciągu
, jeśli
|
|
,
co zapisujemy
lim
lub
,
.
Granica ciągu
2
MB
Definicja 4
1. Ciąg liczbowy
ma granicę niewłaściwą ∞ jeśli
Mówimy wówczas, że ciąg
jest rozbieżny do ∞ i oznaczamy:
lim
∞.
2. Ciąg liczbowy
ma granicę niewłaściwą ∞ jeśli
Mówimy wówczas, że ciąg
jest rozbieżny do ∞ i oznaczamy:
lim
∞.
Ciąg jest zbieżny jeśli ma granicę właściwą. W przeciwnym wypadku ciąg nazywamy rozbieżnym.
Twierdzenie 1
Jeżeli lim
lim
, to
a lim
lim
lim
,
b lim
·
lim
· lim
· ,
c lim
lim
lim
.
Twierdzenie 2 (o trzech ciągach)
Jeżeli
,
,
są ciągami liczbowymi spełniającymi warunki:
1 lim
lim
,
2
,
to ciąg
jest zbieżny, a ponadto lim
.
Definicja 5
Ciąg liczbowy nazywamy ciągiem arytmetycznym, gdy dla każdego
zachodzi:
,
gdzie jest stałą nazywaną różnicą ciągu arytmetycznego.
Definicja 6
Ciąg liczbowy nazywamy ciągiem geometrycznym, gdy dla każdego
zachodzi:
· ,
gdzie jest stałą nazywaną ilorazem ciągu geometrycznego.
Granica ciągu
3
MB
Definicja 7
Jeżeli
jest ciągiem liczbowym, to liczbę:
nazywamy sumą początkowych wyrazów ciągu.
Twierdzenie 3
Jeżeli
jest ciągiem arytmetycznym, to
2
·
2
1
2
· .
Twierdzenie 4
Jeżeli
jest ciągiem geometrycznym, to
·
1
1
dla
1
dla
1
.
Twierdzenie 5
1 lim √
1,
2 lim √
1, gdzie
0,
3 lim
1
1
, gdzie :
.