Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
МАТЕМАТИКА В ПРИМЕРАХ И ЗАДАЧАХ / Часть 2 / 10. Предел последовательности и функции.doc
Скачиваний:
83
Добавлен:
24.02.2016
Размер:
1.46 Mб
Скачать

I уровень

1.1. Последовательностьзадана формулойНайдите

1.2. Запишите первые пять членов последовательности:

1) 2)

3) 4)

1.3. Последовательность задана формулой Найдите

1.4. Найдите первые пять членов последовательности заданной реккурентно:

1) и2) и

3) и4)и

1.5. Докажите, что последовательность, заданная формулой общего члена, является возрастающей:

1) 2)3)

1.6. Докажите, что последовательность, заданная формулой общего члена, является убывающей:

1) 2)3)

1.7. Изобразите первые семь членов последовательности на числовой оси, если:

1) 2)3)

1.8. Известно, что членами последовательности являются числа, каждое из которых, начиная с 0, на две единицы больше предыдущего. Запишите первые пять членов этой последовательности.

II уровень

2.1. Запишите первые шесть членов последовательности (xn):

1)

2)

2.2. Запишите первые шесть членов последовательности:

1) четных, натуральных чисел, кратных числу 3;

2) натуральных чисел, которые при делении на 7 дают остаток 5;

3) натуральных чисел, кратных числам 3 и 4.

Укажите формулу n-го члена последовательности.

2.3. Определите, содержится ли среди членов числовой последовательности число:

1) –30; 2) –72; 3) –100; 4) 60.

2.4. Исследуйте последовательность на ограниченность:

1) 2)3)

4) 5)6)

7) 8)9)

2.5. Изобразите графически (в системе координат Оху) 10 членов последовательности (xn), если:

1) 2)

3) 4)

III уровень

3.1. Найдите первые девять членов последовательности Фибоначчи, заданной реккурентно:

и

3.2. Запишите первые шесть членов последовательности приближенных значений с точностью до(по недостатку).

3.3. Определите, для каких членов последовательности (xn), заданной формулой не выполняется условие

3.4. Последовательность (xn) задана формулой

Определите сколько членов этой последовательности принадлежит промежутку (0,03; 0,32).

3.5. Последовательность (xn) задана формулой Установите, верно ли равенство

10.2. Предел последовательности

Число а называется пределом последовательности (хn), если для любого положительного числа найдется такой номер n() (зависящий от ), что, начиная с этого номера (т. е. для всех n  n()), будет выполняться неравенство

(10.1)

Обозначают:

Последовательность, имеющая предел, называется сходящейся, а не имеющая предела – расходящейся.

Геометрическая интерпретация предела: если число а является пределом последовательности (хn), то в произвольную, сколь угодно малую -окрестность точки а попадают все члены данной последовательности, начиная с некоторого номера n().

Всякая сходящаяся последовательность является ограниченной.

Всякая монотонная и ограниченная последовательность сходится.

Если последовательность не является ограниченной, то она не имеет предела.

Если предел последовательности равен нулю, то ее называют бесконечно малой.

Свойства бесконечно малых последовательностей:

1) сумма и произведение конечного числа бесконечно малых последовательностей является бесконечно малой последовательностью;

2) произведение ограниченной последовательности на бесконечно малую является бесконечно малой;

3) для того чтобы выполнялось равенство необходимо и достаточно, чтобы выполнялось равенствогде– бесконечно малая последовательность.

Последовательность называется бесконечно большой, если для любого сколь угодно большого числа М найдется такой номер что для всехn, начиная с этого номера выполняется неравенство

Если последовательность (хn) – бесконечно большая, то говорят, что она стремится к бесконечности, и пишут

Последовательность не имеет предела в двух случаях:

1) предел не определен;

2) последовательность является бесконечно большой.

Если (xn) – бесконечно большая последовательность, то – бесконечно малая последовательность.

Если (xn) – бесконечно малая последовательность, то – бесконечно большая.

Если последовательности (xn), (уn) имеют пределы, то справедливы следующие свойства:

1) где

2)

3)

4) где

Свойства 2) и 3) обобщаются, соответственно, на любое конечное число слагаемых и множителей.

При вычислении пределов числовых последовательностей могут возникнуть неопределенности вида Для того чтобы вычислить предел в случае неопределенности, необходимо тождественно преобразовать выражение, стоящее под знаком предела.

Пример 1. Пользуясь определением предела последовательности, доказать, что

Решение. Выбираем произвольное число Согласно определению, число 3 является пределом последовательности (xn), если сможем указать такой номер что для всех членов последовательности с номерамивыполняется неравенство (10.1), которое в нашем случае имеет вид:

(10.2)

Неравенство (10.2) равносильно неравенству

т. е. или

Поскольку ииз последнего неравенства получаем:

В качестве номера члена последовательности, начиная с которого выполняется неравенство (10.2), может быть выбрано натуральное число

Этим мы доказали, что существует номер члена последовательности, начиная с которого выполняется неравенство (10.1) для заданной последовательности. Значит, число 3 – предел этой последовательности.

Пример 2. Вычислить предел последовательности:

1) 2)

3)

Решение. 1) Преобразуем выражение, стоящее под знаком предела, так как непосредственно вычисление приводит к неопределенности типа

Разделим далее числитель и знаменатель дроби на старшую степень, т. е. на n3, и получим:

так как при последовательности и стремятся к нулю.

Таким образом, приходим к ответу:

2) Так как по определению факториала

то получаем:

Делением на старшую степень выражения, т. е. на n3, убеждаемся, что

3) Поскольку при имеемито выражениедает неопределенность типаУмножив и разделив выражениена сопряженный множительполучим:

Разделим числитель и знаменатель на старшую степень, т. е. на тогда:

Таким образом, получаем ответ:

Задания