Teraz przedstawimy kilka twierdzeń umożliwiających obliczanie granic ciągów rozbieżnych do +ciąg rozbieżny do +∞ciągów rozbieżnych do + lub ciągów rozbieżnych do -ciąg rozbieżny do -∞ciągów rozbieżnych do -.

o działaniach na granicach ciągów rozbieżnych
Twierdzenie: o działaniach na granicach ciągów rozbieżnych

Jeżeli limn+xn=+a>0, to limn+a·xn=+.

Jeżeli limn+xn=+a<0, to limn+a·xn=-.

Jeżeli limn+xn=-a>0, to limn+a·xn=-.

Jeżeli limn+xn=-a<0, to limn+a·xn=+.

Przykład 1

Ponieważ limn+n=+ oraz 3>0, to na podstawie poznanego twierdzenia otrzymujemy limn+3n=+.

Ponieważ limn+-n2=- oraz -5<0, to na podstawie poznanego twierdzenia otrzymujemy limn-5-n2=+.

Poznane twierdzenie możemy rozszerzyć na mnożenie dwóch ciągów o pewnych specjalnie dobranych granicach.

o działaniach na granicach ciągów rozbieżnych
Twierdzenie: o działaniach na granicach ciągów rozbieżnych

Jeżeli limn+xn=+limn+yn=a>0, to limn+xn·yn=+.

Jeżeli limn+xn=+limn+yn=a<0, to limn+xn·yn=-.

Jeżeli limn+xn=-limn+yn=a>0, to limn+xn·yn=-.

Jeżeli limn+xn=-limn+yn=a<0, to limn+xn·yn=+.

Ważne!

Bardzo interesujące jest pytanie: dlaczego w twierdzeniu nie podaliśmy przypadku, gdy a=0? Gdy a=0 ciąg xn·yn może mieć różne granice liczbowe, może być rozbieżny do + lub -, może także być rozbieżny.

Przykład 2

Obliczymy granicę ciągu: limn+2n2·n+12n-3.

Rozwiązanie

Granicą ciągu xn=n2 jest +. Zatem na podstawie twierdzenia limn+2n2=+.

limn+n+12n-3=limn+1+1n2-3n=12

Zatem korzystając z powyższego twierdzenia otrzymujemy: limn+2n2·n+12n-3=+.

o działaniach na granicach ciągów
Twierdzenie: o działaniach na granicach ciągów

Jeżeli limn+xn=+a, to limn+xn+a=+.

Jeżeli limn+xn=-a, to limn+xn+a=-.

Jeżeli limn+xn=+limn+yn=a, to limn+xn+yn=+.

Jeżeli limn+xn=-limn+yn=a, to limn+xn+yn=-.

Przykład 3

Obliczymy granicę: limn+1-n+2n+14-3n.

Rozwiązanie

Granicą ciągu xn=-n jest -. Zatem na podstawie twierdzenia limn+1-n=-.

Obliczamy granicę ciągu:

limn+2n+14-3n=limn+2+1n4n-3=2-3=-23.

Zatem korzystając z powyższego twierdzenia otrzymujemy: limn+1-n+2n+14-3n=-.

o działaniach na ciągach rozbieżnych do nieskończoności
Twierdzenie: o działaniach na ciągach rozbieżnych do nieskończoności

Jeżeli limn+xn=+limn+yn=+, to limn+xn·yn=+.

Jeżeli limn+xn=+limn+yn=-, to limn+xn·yn=-.

Jeżeli limn+xn=-limn+yn=-, to limn+xn·yn=+.

Jeżeli limn+xn=+limn+yn=+, to limn+xn+yn=+.

Jeżeli limn+xn=-limn+yn=-, to limn+xn+yn=-.

Ważne!

Bardzo interesujące jest pytanie: dlaczego w twierdzeniu nie podaliśmy przypadku, gdy sumujemy dwa ciągi, z których jeden jest rozbieżny do +, a drugi jest rozbieżny do -? Jest to bardziej skomplikowany przypadek, którym nie będziemy zajmować się w tej lekcji.

Przykład 4

1. Obliczymy granicę ciągu: limn+n2+2n.

Granicą ciągu xn=n2 jest +. Granicą ciągu xn=2n jest +.

Zatem korzystając z powyższego twierdzenia otrzymujemy: limn+n2+2n=+.

2. Obliczymy granicę ciągu: limn+n2·n.

Granicą ciągu xn=n2 jest +. Granicą ciągu xn=n jest +.

Zatem korzystając z powyższego twierdzenia otrzymujemy: limn+n2·n=+.

o potęgowaniu ciągu rozbieżnego do +
Twierdzenie: o potęgowaniu ciągu rozbieżnego do +
  1. Jeżeli k>0, to limn+nk=+.

  1. Jeżeli m>0limn+xn=+, to limn+xnm=+.

Przykład 5

Obliczymy granicę: limn+3n5+2n+73.

Rozwiązanie

Na podstawie pierwszego z przedstawionych twierdzeń dla k=5 mamy: limn+3n5=+. Wiemy także, że

limn+2n+7=+.

Zatem limn+3n5+2n+7=+.

Korzystając z drugiego przedstawionego twierdzenia dla m=13 mamy:

limn+3n5+2n+73=+.

Słownik

ciąg rozbieżny do +∞
ciąg rozbieżny do +∞

ciąg, którego granicą jest +

ciąg rozbieżny do -∞
ciąg rozbieżny do -∞

ciąg, którego granicą jest -