Docsity
Docsity

Przygotuj się do egzaminów
Przygotuj się do egzaminów

Studiuj dzięki licznym zasobom udostępnionym na Docsity


Otrzymaj punkty, aby pobrać
Otrzymaj punkty, aby pobrać

Zdobywaj punkty, pomagając innym studentom lub wykup je w ramach planu Premium


Informacje i wskazówki
Informacje i wskazówki

Matematyka dla studentów kierunku Zarządzania UW, Skrypty z Matematyka

Obszerne opracowanie z zakresu przedmiotu

Typologia: Skrypty

2019/2020

Załadowany 16.07.2020

Helena_84
Helena_84 🇵🇱

4.7

(43)

396 dokumenty

1 / 74

Toggle sidebar

Pobierz cały dokument

poprzez zakup abonamentu Premium

i zdobądź brakujące punkty w ciągu 48 godzin

bg1
Matematyka dla studenw Zarz¡dzania UW
Marcin Kysiak, Roman Pol
14 grudnia 2012
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe
pff
pf12
pf13
pf14
pf15
pf16
pf17
pf18
pf19
pf1a
pf1b
pf1c
pf1d
pf1e
pf1f
pf20
pf21
pf22
pf23
pf24
pf25
pf26
pf27
pf28
pf29
pf2a
pf2b
pf2c
pf2d
pf2e
pf2f
pf30
pf31
pf32
pf33
pf34
pf35
pf36
pf37
pf38
pf39
pf3a
pf3b
pf3c
pf3d
pf3e
pf3f
pf40
pf41
pf42
pf43
pf44
pf45
pf46
pf47
pf48
pf49
pf4a

Podgląd częściowego tekstu

Pobierz Matematyka dla studentów kierunku Zarządzania UW i więcej Skrypty w PDF z Matematyka tylko na Docsity!

Matematyka dla studentów Zarz¡dzania UW

Marcin Kysiak, Roman Pol

14 grudnia 2012

Wst¦p

Omawiany przez nas material obejmuje zagadnienia z rachunku ró»niczko- wego i caªkowego przewidziane w programie studiów na Wydziale Zarz¡dza- nia U.W. Znaczne zmniejszenie (od roku akademickiego 2007/2008) liczby godzin przeznaczonych na przedmiot Matematyka, spowodowaªo konieczno±¢ gruntownych zmian w materiaªach, które byªy wykorzystywane w latach ubie- gªych przy uczeniu tego przedmiotu. Pewne tematy, wychodz¡ce poza Stan- dardy Ksztaªcenia ustalone przez Ministerstwo Szkolnictwa Wy»szego zostaªy pomini¦te, a przykªady i zestawy zada« do samodzielnej pracy studentów, ograniczyli±my do ilustracji podstawowych metod. W przewidywanym na zaj¦cia czasie nie ma wiele miejsca na uzasadnianie omawianych metod. Wydaje si¦ jednak wa»ne, aby mo»liwie proste uzasad- nienia byªy ªatwo dost¦pne dla studentów i tam, gdzie uznali±my to za celowe, doª¡czyli±my takie obja±nienia, wyró»niaj¡c je drobnym drukiem.

  • I Rachunek ró»niczkowy i caªkowy
  • 1 Granice i ci¡gªo±¢ funkcji
    • 1.1 Podstawowe poj¦cia
    • 1.2 Granice i kresy
      • 1.2.1 Granice funkcji
      • 1.2.2 Kresy zbiorów
    • 1.3 Funkcje elementarne
      • 1.3.1 Funkcje wykªadnicze
      • 1.3.2 Funkcje logarytmiczne
      • 1.3.3 Logarytm naturalny, eksponenta i liczba e
      • 1.3.4 Funkcja pot¦gowa
    • 1.4 Ci¡gªo±¢ funkcji
      • 1.4.1 Zbie»no±¢ ci¡gów
      • 1.4.2 Szeregi liczbowe, szereg geometryczny
      • 1.4.3 Ci¡gªa kapitalizacja odsetek
      • 1.4.4 Funkcje ci¡gªe
  • 2 Pochodne funkcji jednej zmiennej
    • 2.1 Pochodna funkcji - nym punkcie 2.1.1 Denicja pochodnej i styczna do wykresu funkcji w da-
      • 2.1.2 Pochodna funkcji
      • 2.1.3 Reguªy ró»niczkowania
      • 2.1.4 Pochodna funkcji odwrotnej
      • 2.1.5 Ró»niczkowanie funkcji trygonometrycznych
    • 2.2 Pochodne a monotoniczno±¢ i wypukªo±¢ funkcji
      • 2.2.1 Zasada Fermata
      • 2.2.2 Twierdzenie o warto±ci ±redniej
      • 2.2.3 Monotoniczno±¢ funkcji 4 SPIS TRE‘CI
      • 2.2.4 Wypukªo±¢ i wkl¦sªo±¢ funkcji
      • 2.2.5 Wzór Taylora
      • 2.2.6 Reguªa de l'Hospitala
  • 3 Rachunek caªkowy
    • 3.1 Denicja i podstawowe wªasno±ci caªki
    • 3.2 Znajdowanie funkcji pierwotnych
      • 3.2.1 Caªki funkcji elementarnych
      • 3.2.2 Caªkowanie przez podstawienie
      • 3.2.3 Caªkowanie przez cz¦±ci
  • 4 Funkcje dwóch zmiennych
    • 4.1 Pochodne cz¡stkowe.
    • 4.2 Funkcje gªadkie
      • 4.2.1 Funkcje gªadkie
      • 4.2.2 Równanie pªaszczyzny stycznej
      • 4.2.3 Gradient
      • 4.2.4 Funkcje u»yteczno±ci
      • 4.2.5 Pochodne drugiego rz¦du, ekstrema lokalne
      • 4.2.6 Funkcje uwikªane
      • 4.2.7 Metoda mno»ników Lagrange'a
  • A Zestawy zada«
    • A.1 Zestaw I
      • A.1.1 Granice funkcji
      • A.1.2 Kapitalizacja ci¡gªa
      • A.1.3 Ci¡gªo±¢ funkcji
    • A.2 Zestaw II
      • A.2.1 Pochodne funkcji
      • A.2.2 Ró»niczkowanie funkcji trygonometrycznych
      • A.2.3 Zasada Fermata
      • A.2.4 Monotoniczno±¢ i wypukªo±¢ funkcji
      • A.2.5 Reguªa de l'Hospitala
    • A.3 Zestaw III
      • A.3.1 Caªki oznaczone
      • A.3.2 Pola obszarów ograniczonych krzywymi
      • A.3.3 Caªkowanie przed podstawienie i przez cz¦±ci
  • SPIS TRE‘CI
    • A.4 Zestaw IV
      • A.4.1 Pochodne cz¡stkowe
      • A.4.2 Gradient
      • A.4.3 Funkcje u»yteczno±ci
      • A.4.4 Ekstrema lokalne
      • A.4.5 Funkcje uwikªane
      • A.4.6 Mno»niki Lagrange'a

Cz¦±¢ I

Rachunek ró»niczkowy i caªkowy

10 ROZDZIAŠ 1. GRANICE I CIGŠO‘‚ FUNKCJI

do T le»y w pasku P. Dla funkcji f okre±lonej w przedziaªach otwartych przylegaj¡cych do a z prawej i z lewej strony, L jest granic¡ f w a, je±li obie granice jednostronne f w a s¡ równe L. W nast¦puj¡cej denicji opisujemy dokªadniej poj¦cie granicy funkcji w punkcie, tak»e w przypadku granicy niesko«czonej, wprowadzamy poj¦cie granicy funkcji w niesko«czono±ci i ustalamy odpowiedni¡ symbolik¦.

Denicja 1.1. (A) Symbol limx→a+^ f (x) = L, gdzie L jest liczb¡ oznacza, »e funkcja f jest okre±lona w pewnym przedziale (a, b) , oraz dla ka»dego ε > 0 istnieje δ > 0 takie, »e | f (x) − L |< ε , je±li a < x < a + δ. Mówimy wówczas, »e L jest granic¡ prawostronn¡ funkcji w punkcie a, lub te», »e f (x) d¡»y do L, gdy x d¡»y do a z prawej strony. (B) Symbol limx→a+ f (x) = +∞ (−∞) oznacza, »e funkcja f jest okre±lo- na w pewnym przedziale (a, b) , oraz dla ka»dego M > 0 (M < 0 ) istnieje δ > 0 takie, »e f (x) > M (f (x) < M ), je±li a < x < a + δ. Równowa»nie, f jest dodatnia (ujemna) w pewnym przedziale (a, d) i limx→a+ (^) f (^1 x) = 0.

Mówimy wówczas, ze granic¡ prawostronn¡ f w punkcie a jest +∞ (−∞), lub te», »e f d¡»y do +∞ (−∞), przy x d¡»¡cym do a z prawej strony. (C) Granice lewostronne limx→a− f (x) = L, gdzie L jest liczb¡, lub + −∞ deniuje si¦ podobnie, przy czym funkcja f musi by¢ okre±lona w pewnym przedziale (c, a). (D) Piszemy limx→a f (x) = L, gdzie L jest liczb¡, je±li f jest okre±lone na pewnym zbiorze (c, a) ∪ (a, b) , oraz limx→a− f (x) = L = limx→a+ f (x). W tej sytuacji mówimy, »e liczba L jest granic¡ funkcji f w punkcie a, lub te», »e f (x) d¡»y do L, gdy x d¡»y do a. (E) Granice funkcji f w niesko«czono±ci deniujemy formuªami

lim x→+∞ f (x) = lim x→ 0 +^

f (

x

) , lim x→−∞ f (x) = lim x→ 0 −^

f (

x

W szczególno±ci, limx→+∞ f (x) = L, gdzie L jest liczb¡, je±li f jest okre- ±lone na pewnym przedziale (a, +∞), oraz dla ka»dego ε > 0 istnieje b > a takie, »e | f (x) − L |< ε, je±li x > b.

W nast¦puj¡cym twierdzeniu pominiemy, dla wi¦kszej przejrzysto±ci, do- kªadne zaªo»enia. Twierdzenie to nale»y interpretowa¢ tak, »e rozpatrywane w nim funkcje s¡ okre±lone na tych samych zbiorach i granice, które si¦ rozwa»a, s¡ tego samego typu.

1.2. GRANICE I KRESY 11

Twierdzenie 1.2. Granica iloczynu (sumy) funkcji jest równa iloczynowi (sumie) granic tych funkcji. Dla ilorazu funkcji: je±li granica mianownika jest niezerowa, to granica ilorazu jest ilorazem granic.

Sprawd¹my, na przykªad, »e je±li limx→a+ f (x) = A i limx→a+ g(x) = 1, to limx→a+ f g^ ((xx)) = A. Poniewa» limx→a+ g(x) = 1, ªatwo pokaza¢, »e dla pewnego przedziaªu (a, b), je±li x ∈ (a, b), to g(x) > 12. Dla takich x, mamy | f g^ ((xx)) − A |= |f^ (x|)g−(Agx)| (x)|= |(f^ (x)−A|)g−(xA)(|g (x)−1)|< 2(| f (x) − A | + | A || g(x) − 1 |). Dla ustalonego ε > 0 , dobierzmy zgodnie z Denicj¡ (A) liczb¦ δ > 0 tak, »eby | f (x)−A |< ε 4 , oraz^ |^ g(x)^ −^1 |<^ ε 4(|A|+1) , dla^ a < x < a^ +^ δ.^ Dla^ x^ ∈^ (a, a^ +^ δ)^ mamy wówczas | f g^ ((xx)) − A |< ε.

Uwaga 1.3. Z Twierdzenia 1.2 wynika natychmiast, »e dla wielomianu W (x) = a 0 + a 1 x + · · · + anxn, limx→a W (x) = W (a). Ponadto, je±li W (a) > 0 , to tak»e limx→a p

W (x) = p

W (a).

Fakt ten ªatwo wynika z Uwagi 1.11, ale b¦dziemy si¦ nim posªugiwa¢ w zadaniach ju» teraz.

Przykªady. Znale¹¢ granice:

  1. lim x→ 0

4 − 5 x^3 − 2 x^3

  1. lim x→ 2 +

1 + x^3 − 3 x^2 − 4 x + 4

  1. lim x→ 1

x − 1

x^3 − 1

  1. lim x→+∞

x^6 + 3x^3 + 1 −

x^6 + x^2 ) 5. lim x→ 2

7 + 2x − x^2 −

1 + x + x^2 2 x − x^2

  1. lim x→+∞

x^2 + 4x + 6 − x

1.2.2 Istnienie kresów górnych i dolnych ograniczonych

zbiorów liczb rzeczywistych

Aksjomat ci¡gªo±ci dla prostej rzeczywistej R orzeka, »e dla ka»dego nie- pustego i ograniczonego z góry zbioru liczb rzeczywistych A ⊂ (−∞, M ], istnieje najmniejsza liczba s speªniaj¡ca warunek a ≤ s dla ka»dego a ∈ A.

1.3. FUNKCJE ELEMENTARNE 13

ax+y^ = ax^ · ay, (1.3.3)

(ax)y^ = ax·y. (1.3.4) Funkcj¦ wykªadnicz¡ rozszerza si¦ z zachowaniem tych wªasno±ci na wszyst- kie wykªadniki rzeczywiste, przyjmuj¡c dla a > 1 i liczby rzeczywistej b, »e ab^ jest kresem górnym zbioru liczb postaci a

m n (^) , gdzie mn ≤ b, m jest caªkowite i n  naturalne, a nast¦pnie dla 0 < a < 1 okre±laj¡c ab^ = ( (^1) a )−b.

1.3.2 Funkcje logarytmiczne loga x

Mo»na pokaza¢, »e (odwoªuj¡c si¦ znowu do aksjomatu ci¡gªo±ci), »e dla ustalonego a > 0 , a ̸= 1, ka»da liczba rzeczywista c > 0 jest postaci c = ab, gdzie b jest jednoznacznie wyznaczon¡ liczb¡, któr¡ nazywa si¦ logarytmem liczby c przy podstawie a i oznacza symbolem loga c:

aloga^ c^ = c, a > 0 , a ̸= 1, c > 0. (1.3.5) Funkcja loga x, okre±lona na przedziale (0, +∞) jest wi¦c funkcj¡ od- wrotn¡ do funkcji wykªadniczej ax, a zatem z wªasno±ci funkcji wykªadniczej wnosimy, »e funkcja loga x jest rosn¡ca dla a > 1 , malej¡ca dla 0 < a < 1 , oraz

loga xy = loga x + loga y, (1.3.6)

loga(xy) = y loga x, (1.3.7)

logb x =

loga x loga b

1.3.3 Logarytm naturalny, eksponenta i liczba e

Naszym celem jest ustalenie pewnych faktów dotycz¡cych zmienno±ci funkcji pot¦gowych, logarytmicznych i wykªadniczych, które prowadz¡ bezpo±rednio do wzorów na pochodne tych funkcji. Interesuj¡ce nas wªasno±ci prosto wynikaj¡ z mo»liwo±ci okre±lenia funkcji ln : (0, +∞) → R speªniaj¡cej nast¦puj¡ce trzy warunki:

14 ROZDZIAŠ 1. GRANICE I CIGŠO‘‚ FUNKCJI

Funkcja ln x jest rosn¡ca, (1.3.9)

ln(xy) = ln x + ln y, (1.3.10)

lim h→ 0

ln(1 + h) h

‘cisªe okre±lenie funkcji ln mo»na poda¢ prosto przy pomocy caªki, zob. 3.1. Poni»ej po- kazujemy jak to zrobi¢ pogl¡dowo, odwoªuj¡c si¦ do pewnych wyobra»e« geometrycznych. Niech P (a, b) b¦dzie polem obszaru S(a, b) ograniczonego hiperbol¡ y = (^1) x , osi¡ x i pro- stymi x = a, y = b, gdzie a, b > 0.

Rysunek 1.1: Logarytm naturalny

Zdeniujmy funkcj¦ ln x nast¦puj¡co: ln a = P (1, a), je±li a ≥ 1 oraz ln a = −P (a, 1), je±li 0 < a < 1 (patrz rys. 1.3.3). Wªasno±¢ (1.3.9) tak okre±lonej funkcji ln x jest jasna. Sprawdzimy wªasno±¢ (1.3.10). Ustalmy a, b > 0. Przeksztaªcenie pªaszczyzny opisane formuª¡ (x, y) → (ax, ya ) przeprowadza obszar S(1, b) na obszar S(a, ab). Mianowicie hiperbola o równaniu y = (^) x^1 przechodzi przy tym przeksztaªceniu na siebie, prosta x = 1 na prost¡ x = a i prosta o równaniu x = b na prost¡ o równaniu x = ab, a onadto przeksztaªcenie to nie zmienia pól gur na pªaszczy¹nie. Tak wi¦c P (1, b) = P (a, ab). Je±li a > 1 i b > 1 , prosta x = a dzieli obszar S(1, ab) na dwa obszary S(1, a) i S(a, ab), mamy wi¦c ln(ab) = P (1, ab) = P (1, a)+P (a, ab) = P (1, a)+P (1, b) = ln a+ln b. Podobnie sprawdza si¦ (1.3.10) w pozostaªych przypadkach.

16 ROZDZIAŠ 1. GRANICE I CIGŠO‘‚ FUNKCJI

Rysunek 1.3: (^) 1+hh < ln(1 + h) < h, h > 0

dla m caªkowitych. Dalej, ln a = ln((a n^1 )n) = n · ln(a 1 n^ ), sk¡d ln((a n^1 ) = (^1) n ln a, W rezultacie, ln(a mn^ ) = mn ln a, dla m caªkowitych i n naturalnych. Ustalmy teraz a > 1 , liczb¦ b i niech k b¦dzie dowoln¡ liczb¡ naturaln¡. Wybierzmy liczb¦ wymiern¡ mn ∈ (b− (^1) k , b). Wówczas ab^ ·a−^1 k^ = ab−^1 k^ < a mn^ < ab, zatem z (1.3.9) i (1.3.10), ln(ab) + ln(a−^1 k^ ) < ln(a mn^ ) < ln(ab) i zgodnie z uzasadnion¡ ju» wªasno±ci¡ logarytmu naturalnego, ln(ab) − (^1) k ln a < mn ln a < ln(ab). Poniewa» | mn − b| < (^1) k , wynika st¡d, »e |b ln a − ln(ab)| < (^3) k ln a i z faktu, »e k mo»e by¢ dowoln¡ liczb¡ naturaln¡ wnosimy, »e zachodzi (1.3.12). Je±li 0 < a < 1 , (1.3.12) mo»na st¡d wywnioskowa¢ nast¦puj¡co: ln(ab) = − ln(( (^1) a )b) = −b ln( (^1) a ) = b ln a.

Z (1.3.12) wynika, »e dowoln¡ liczb¦ rzeczywist¡ c mo»na zapisa¢ w po- staci

c = ln(

c ln 2 (^) ),

zatem funkcja ln przyjmuje jako warto±ci wszystkie liczby rzeczywiste. W szczególno±ci istnieje dokªadnie jedna liczba e, zwana liczb¡ Eulera, taka, »e

ln e = 1. (1.3.13)

Šatwo stwierdzi¢, »e ln 2 < 1 i ln 3 > 1 , zatem 2 < e < 3.

1.3. FUNKCJE ELEMENTARNE 17

Mamy P (1, 32 ) = P (2, 3) oraz P (1, 32 ) > 1 − P (1, 2), zatem ln 3 = P (1, 2) + P (2, 3) = P (1, 2) + P (1, 32 ) > 1.

W rzeczywisto±ci liczba e ≈ 2 , 71828... jest niewymierna.

Zgodnie z (1.3.12), mamy

ln(ex) = x ln e = x, (1.3.14)

a wi¦c funkcja wykªadnicza ex^ jest odwrotna do ln x. To oznacza, »e

ln x = loge x, (1.3.15)

a wi¦c funkcja ln x jest funkcj¡ logarytmiczn¡ o podstawie e. Funkcj¦ ln x b¦dziemy nazywali logarytmem naturalnym.

Z wªasno±ci (1.3.12) logarytmu naturalnego mo»na pokaza¢, »e

lim x→+∞ ln x = +∞, lim x→ 0 +^

ln x = −∞. (1.3.16)

Dla n naturalnego z (1.3.12) otrzymujemy ln(2n) = n ln 2. Zatem aby ln x > M , dla zadanego M > 0 , wystarczy wzi¡¢ liczb¦ naturaln¡ n > (^) ln 2M , a nast¦pnie x ≥ 2 n. Z monotoniczno±ci logarytmu naturalnego, ln x ≥ ln(2n) = n ln 2 > M (bo ln 2 > 0 ), zatem pokazali±my, »e limx→+∞ ln x = +∞. Z kolei x→^ lim0+ ln^ x^ =^ x→lim+∞ ln( x^1 ) =^ x→lim+∞ ln^ x−^1 =^ x→lim+∞ ln^ x^ =^ ∞.

Wyprowadzimy teraz kilka wa»nych wniosków z wªasno±ci (1.3.11). Za- cznijmy od nast¦puj¡cej formuªy

lim x→a

ln x − ln a x − a

a

Istotnie, limx→a ln^ xx−−lna a= limh→ 0 ln(a+hh) −ln^ a= limh→ 0 ln(^

a+ah ) h = limh→^0

ln(1+ ha ) ha^ ·^ a^1 =^1 a.

Z (1.3.11) i (1.3.14) wynika te» bezpo±rednio, »e

lim h→ 0

eh^ − 1 h

Istotnie, przyjmuj¡c h = ln(1 + x), mamy

h^ lim→ 0 e

h (^) − 1 h = lim^ x→^0

eln(1+x)^ − 1 ln(1 + x) = lim^ x→^0

x ln(1 + x) = 1.

1.3. FUNKCJE ELEMENTARNE 19

1.3.4 Funkcja pot¦gowa xα^ dla dowolnego wykªadnika α

Zdeniowanie eksponenty i logarytmu naturalnego pozwala wyrazi¢ dowoln¡ pot¦g¦ o dodatniej podstawie rzeczywistej i rzeczywistym wykªadniku

xα^ = exp(α ln x). (1.3.23)

Rozwa»aj¡c funkcj¦ wykªadnicz¡ ax^ dla a > 0 rozpatrywali±my ustalon¡ podstaw¦ pot¦gi i zmienny wykªadnik. Post¦puj¡c odwrotnie, czyli ustalaj¡c wykªadnik α i traktuj¡c podstaw¦ x > 0 jako zmienn¡ otrzymujemy funkcj¦ pot¦gow¡ xα, x > 0.^1 Zgodnie z (1.3.12), otrzymujemy nast¦puj¡cy zwi¡zek funkcji pot¦gowej z eksponent¡ i logarytmem naturalnym Funkcja pot¦gowa ro±nie do niesko«czono±ci wolniej ni» funkcja wykªad- nicza, ale szybciej ni» logarytmiczna:

lim x→+∞

ln x xα^

= 0, dla α > 0 , (1.3.24)

oraz

lim x→+∞

ax xα^

= +∞, dla a > 1. (1.3.25)

Zauwa»my najpierw, »e dla liczb naturalnych n ≥ 4 , 2 n^ ≥ n^2 , zatem je±li 2 n−^1 ≤ x < 2 n, to lnx^ x ≤ ln( n) 2 n−^1 =^ n ln 2 2 n−^1 =^ n 2 n^ 2 ln 2^ ≤^ n n^2 2 ln 2 =^ 2 ln 2 n.^ Tak wi¦c,^ limx→+∞^ ln x x = 0. St¡d, limx→+∞ lnxα^ x = limx→+∞ (^1) α^ ln(x α) xα^ = 0. Poniewa» limx→+∞ ln( a xxα ) = limx→+∞[x · ln a − α · ln x] = limx→+∞ x · [ln a − α · lnx^ x ] = +∞, (bo ln a > 0 ), otrzymujemy limx→∞ (^) xaαx = +∞.

Kolejn¡ wa»n¡ wªasno±¢ funkcji pot¦gowej opisuje formuªa

lim x→a

xα^ − aα x − a

= α · aα−^1 , (1.3.26)

w szczególno±ci

lim h→ 0

(1 + h)α^ − 1 h

= α. (1.3.27)

Mamy bowiem, zgodnie z (1.3.23), (1.3.18) i (1.3.17), limx→a xα x−−aaα = = limx→a exp(α α·ln·ln^ x x)−−exp(α·ln αa ·ln^ a)· α ln^ xx−−lna a= exp(α · ln a) · α · (^) a^1 = α · aα−^1. (^1) Ponadto, jak zauwa»yli±my przy okre±leniu √na, je»eli n jest nieparzyste, funkcj¦ x n^1 mo»na rozpatrywa¢ na caªej prostej rzeczywistej.

20 ROZDZIAŠ 1. GRANICE I CIGŠO‘‚ FUNKCJI

Przykªady. Znale¹¢ granice:

  1. lim x→+∞

x

1 x (^) 2. lim x→+∞

x

)ln x

  1. lim x→ 0

1 + x 2

) (^1) x

  1. lim x→+∞

x + ln x

) (^1) x

1.4 Ci¡gªo±¢ funkcji

1.4.1 Zbie»no±¢ ci¡gów

Denicja 1.4. (A) Ci¡g liczb a 1 , a 2 , ... (krótszy zapis - (an)∞ n=1) jest zbie»ny do liczby L, co zapisujemy an → L, lub limn an = L, je±li dla ka»dego ε > 0 istnieje N naturalne takie, »e | an − L |< ε dla n ≥ N.

(B) Piszemy an → +∞ (an → −∞), je±li wszystkie, poczynaj¡c od pewnego n, wyrazy ci¡gu an s¡ dodatnie (ujemne) i (^) a^1 n → 0.

Uwaga 1.5. (A) Je±li limx→+∞ f (x) = L, to dla an = f (n), an → L.

(B) Podobnie jak dla granic funkcji w niesko«czono±ci, je±li an → a, bn → b, to anbn → ab, an + bn → a + b, oraz, je±li b ̸= 0, a bnn → ab (zauwa»my, »e warunek b ̸= 0 zapewnia, »e bn ̸= 0 dla dostatecznie du»ych n).

(C) Je±li an → L i L > A (a < A), to dla wszystkich, poza sko«czenie wieloma n, an > A (an < A).

(D) Zauwa»my te», »e an → L wtedy i tylko wtedy, gdy L − an → 0.

Z (1.3.22) otrzymujemy

ea^ = lim n→∞

a n

)n, e = lim n→∞

n

)n^ (1.4.1)