MA 04 – Posloupnosti – věty o limitách

Matematická analýza, kapitola čtvrtá, věty o limitách.

Základní věty

Věta 1: Každá posloupnost má nejvýše jednu limitu.

Věta 2: Nechť pro dvě posloupnosti an a bn, n ∈ MA01N existuje n1 ∈ MA01Ntakové, že an = bn, pro každé n > n1. Potom platí :

  • posloupnost an je omezená tehdy a jen tehdy, když je omezená i posloupnost bn
  • posloupnost an má limitu a tehdy a jen tehdy, když posloupnost bmá limitu a (jedná se o reálné či komplexní číslo, anebo ±∞)

Věta 3: Limita posloupnosti (a omezenost) není závislá na konečném počtu jejích členů. (vyplývá to z věty 2.)

Věta 4:                                    MA0401

Věta 5:

MA0402

Věta 6:

MA0403

Věta 7: Každá konvergentní posloupnost je omezená.

Věta 8: Nechť lim an = +∞, pak je an omezená zdola a není omezená shora.

Věta 9: Nechť lim an = -∞, pak je an omezená shora a není omezená zdola.

Věta 10: Neklesající shora omezená posloupnost reálných čísel má limitu

MA0404

Věta 11: Nerostoucí zdola omezená posloupnost reálných čísel má limitu

MA0405

 

Věty o operacích s limity

Věta 12: Pokud jsou limity posloupnosti konvergentní, pak platí:

MA0406

Příklad: Za použití výše uvedených vět spočítáme následující hodnotu limity

MA0407

Jen pro připomenutí uvádím počítání s nekonečnem.

MA0408

Operace s některými výrazy nejsou definovány. Nelze tedy vypočítat následující:

MA0409

Pokud se setkáme se situací, že nám limita posloupnost vychází jako výraz, který není definován, musíme tvar původního výrazu převést tak, abychom dospěli k relevantnímu výsledku.

Příklad: Pokusíme se spočítat následující limitu posloupnosti: 

MA0410

Na první pohled je patrné, že čitatel výrazu se v nekonečnu přibližuje k plus nekonečnu a zároveň jmenovatel výrazu se v nekonečnu přibližuje k plus nekonečnu, takže by výsledek měl vypadat následovně:

MA0411

Je patrné, že tento výraz není definován, proto budeme muset nejprve provést úpravu původního výrazu a tak dojít k výsledné limitě.

MA0412

Je tedy patrné, že původní výraz má limitu posloupnosti 2,5.

 Na závěr ještě uvedu limity pro goniometrické funkce:MA0413

Příklad: Následující příklad ukazuje výpočet složitější limity.

MA0414

Celý výraz vydělíme MA0414n2a získáme tedy následující tvar:

MA0414b

Již víme, že hodnota limity 1/n je rovna nule, stejně tak bude rovna nule i hodnota limity výrazu, který má ve jmenovateli mocninu n anebo v čitateli číselnou hodnotu. Je to způsobeno tím, že čím větší bude hodnota jmenovatele, tím menší bude hodnota daného výrazu. Navíc když se hodnota jmenovatele bude zvětšovat násobně (kvadraticky). Takže po provedení výpočtu do výrazu dostáváme nyní tento tvar:

MA0414c


MA 03 – Posloupnosti – limita posloupnosti                                        MA05 – Posloupnosti – příklady

Napsat komentář

Your email address will not be published.