Слайд 2
Предел последовательности
Рассмотрим две числовые последовательности (уn) и (хn)
и изобразим их члены точками на координатной прямой.
(уn): 1,
3, 5, 7, 9,…, 2n – 1,…;
(хn):
у
0
1
3
5
7
9
11
13
0
1
х
Слайд 3
Обрати внимание, что члены последовательности (хn) как бы
«сгущаются» около точки 0, а у последовательности (уn) такой
точки нет. В подобных случаях говорят, что последовательность (хn) сходится, а последовательность (уn) расходится.
Чтобы узнать является ли конкретная точка, взятая на прямой, «точкой сгущения» для членов заданной последовательности, введем следующее понятие.
Слайд 4
Определение 1. Пусть а – точка прямой, а
r – положительное число. Интервал (а-r; a+r) называют окрестностью
точки а, а число r – радиусом окрестности.
Пример. (3,97; 4,03) – окрестность точки 4, радиус равен 0,03.
х
a-r
a+r
a
Слайд 5
В математике «точку сгущения» для членов заданной последовательности
принято называть «пределом последовательности».
Определение 2. Число b называют пределом
последовательности (уn), если в любой заранее выбранной окрестности точки b содержатся все члены последовательности, начиная с некоторого номера.
Обозначение: 1. (уn стремится к b или уn сходится к b);
2. (предел последовательности уn при стремлении n к бесконечности равен b)
;
2. Если ,
то ;
Если , то последовательность расходится.
3. .
Слайд 7
Обсудим результаты, полученные в примерах с геометрической точки
зрения. Для этого построим графики последовательностей:
Слайд 9
Обрати внимание, что на всех трех рисунках точки
графика, по мере их ухода вправо, все ближе и
ближе подходят к некоторой горизонтальной прямой:
на рис 1 – к прямой у=0,
на рис 2 – к прямой у=0,
на рис 3 – к прямой у=2.
Каждую из этих прямых называют горизонтальной асимптотой графика.
Слайд 10
Вообще равенство
означает, что прямая
является горизонтальной асимптотой графика последовательности, т.е. графика функции
Слайд 11
Свойства сходящихся последовательностей
Свойство 1. Если последовательность сходится, то
только к одному пределу.
Свойство 2. Если последовательность сходится, то
она ограничена, обратное неверно.
Свойство 3. Если последовательность монотонна и ограниченна, то она сходится.
Слайд 12
Вычисление пределов последовательности
I. Предел стационарной последовательности равен значению
любого члена последовательности:
.
II. Предел суммы равен сумме
пределов:
Пример.
Слайд 14
III. Предел произведения равен произведению пределов:
Пример.
Слайд 15
IV. Предел частного равен частному от пределов (при
Слайд 16
V. Постоянный множитель можно вынести за знак предела:
Пример.
Слайд 17
Сумма бесконечной геометрической прогрессии
Рассмотрим бесконечную геометрическую прогрессию
Вычислим
суммы двух, трех и т.д. членов прогрессии:
Слайд 18
Получилась последовательность
Она может сходиться или расходиться. Если последовательность
сходится к пределу S, то число
S называется суммой геометрической прогрессии. Если расходится, то о сумме геометрической прогрессии не говорят.
Формула суммы первых n членов геометрической прогрессии следующая:
Слайд 19
Теорема. Если знаменатель геометрической прогрессии удовлетворяет
неравенству , то
сумма прогрессии вычисляется по формуле
Пример.
Слайд 20
Предел функции
Предел функции на бесконечности.
Предел функции в точке.
Слайд 21
Предел функции на бесконечности
Пусть дана функция
в области определения
которой содержится отрезок
и пусть прямая
Является горизонтальной асимптотой графика функции тогда
или
y=b
Слайд 22
Вычисление предела функции на бесконечности
Для
справедливо соотношение
,то
а) предел суммы равен сумме пределов:
б) предел произведения равен произведению пределов:
Слайд 24
в) предел частного равен частному от пределов:
г) постоянный
множитель можно вынести за знак предела:
Пример.
Слайд 25
Предел функции в точке
Пусть дана функция
и пусть дана
точка
Пусть значение функции в этой точке существует и равно
тогда
(читают: предел функции
при стремлении х к а равен b)
Пример.
y=f(x)
b
a
Слайд 26
Проверь себя!
Дорогой друг, теперь тебе предстоит проверить свои
знания. Для этого нужно ответить на тест, который состоит
из 10 вопросов, К каждому вопросу дается на выбор три ответа, один из которых верный.
Желаю удачи!
Слайд 27
1. Окрестность какой точки является интервал (2,1; 2,3)?
а)
2;
б) 2,15;
в) 2,2.
Слайд 30
а) 2;
б) 1;
в) 1,5.
2. Интервал (7; 5)
окрестность точки 6, чему равен радиус этой окрестности?
Слайд 33
3. Последовательность
является:
а) сходящейся;
б) расходящейся;
в) ничего определенного сказать
нельзя.
Слайд 36
4. Число b называют пределом последовательности
, если:
а) в любой
окрестности точки b содержатся все члены последовательности, начиная с некоторого номера;
б) в любой окрес тности точки b содержатся некоторые члены последовательности, начиная с некоторого номера;
в) в любой окрестности точки b не содержатся члены последовательности.
означает, что прямая
является для
графика :
а) горизонтальной асимптотой;
б) вертикальной асимптотой;
в) наклонной асимптотой.
Слайд 42
6. Какое из утверждений верно?
а) если последовательность
имеет предел, то она монотонна;
б) если последовательность не монотонна,
то она не имеет предела;
в) если последовательность ограничена, то она имеет предел.
Слайд 48
8. Сумма геометрической прогрессии
равна:
а) 40;
б) 41;
в) 40,5.
Слайд 58
Пример. Найти предел последовательности
Решение.
Слайд 59
Пример. Вычислить
Решение. Делим числитель и знаменатель дроби
почленно на наивысшую из имеющихся степень переменной n, т.е.
на n2.
Слайд 60
Пример. Найти предел последовательности
Решение.
Слайд 61
Пример. Найти предел последовательности
Решение.
Слайд 62
Пример. Вычислить
Решение.
Ответ: -1,5.
Доказать, что
Решение. Возьмем любую окрестность точки 0, с радиусом r. Подберем натуральное число n0 так, чтобы выполнялось неравенство
Если например, r=0,001, то в качестве n0 можно взять 1001; если , то n0=5774.
Член данной последовательности с номером n0 попадает в выбранную окрестность точки 0. В этой же окрестности будут находиться все последующие члены, тогда по определению 2 следует, что
Слайд 64
Пример. Найти сумму геометрической прогрессии
Решение. Здесь
Так как знаменатель прогрессии удовлетворяет неравенству , то воспользовавшись формулой , получим
Ответ:
, получим
По аналогии с первым примером, здесь последовательность сходится к 0, значит
.
Если , то последовательность расходится.
Пусть , получим Эта последовательность явно не имеет предела, значит она расходится.
Слайд 66
Дана последовательность
найти ее предел.
Выполним некоторые преобразования выражения
:
Это значит, в частности, что
и т. д.,
Данную последовательность перепишем так:
Видно, что «точкой сгущения» является 2, значит
Слайд 67
Рассмотрим пример.
Дана последовательность (хn)=1, 2, 3, 1, 2,
3,…, 1, 2, 3,…. Эта последовательность ограничена, но не
является сходящейся.