Ciągi liczbowe, w szczególności arytmetyczny i geometryczny: wzór ogólny, suma początkowych wyrazów i zadania na monotoniczność. Wszystkie zadania z rozwiązaniami krok po kroku.
•Wzór ogólny ciągu i wyznaczanie kolejnych wyrazów
•Ciąg arytmetyczny: różnica, wzór na n-ty wyraz i suma
•Ciąg geometryczny: iloraz, wzór na n-ty wyraz i suma
•Własność środkowego wyrazu w obu ciągach
•Monotoniczność ciągu
•Zadania z treścią o oszczędnościach, ratach i wzroście
Wzory
Wzory z karty maturalnej CKE dotyczące tego działu.
Ciągi
Wzór na n-ty wyraz ciągu arytmetycznego (an), określonego dla n≥1, o pierwszym wyrazie a1 i różnicy r:
an=a1+(n−1)r
Wzory na sumę Sn początkowych n wyrazów ciągu arytmetycznego:
Sn=2a1+an⋅n
Sn=22a1+(n−1)r⋅n
Dla sąsiednich wyrazów ciągu arytmetycznego (an) prawdziwa jest równość:
an=2an−1+an+1dla n≥2
Wzór na n-ty wyraz ciągu geometrycznego (an), określonego dla n≥1, o pierwszym wyrazie a1 i ilorazie q:
an=a1⋅qn−1dla n≥2
Wzory na sumę Sn początkowych n wyrazów ciągu geometrycznego:
Sn=a1⋅1−q1−qndla q=1
Sn=n⋅a1dla q=1
Dla sąsiednich wyrazów ciągu geometrycznego (an) prawdziwa jest równość:
(an)2=an−1⋅an+1dla n≥2
Suma wyrazów nieskończonego ciągu geometrycznego. Dany jest nieskończony ciąg geometryczny (an), określony dla n≥1, o ilorazie q. Niech (Sn) oznacza ciąg sum początkowych wyrazów ciągu (an), to znaczy ciąg określony wzorem Sn=a1+a2+…+an dla n≥1.
Jeżeli ∣q∣<1, to ciąg (Sn) ma granicę równą:
S=limn→∞Sn=1−qa1
Granicę tę nazywamy sumą wszystkich wyrazów ciągu geometrycznego (an).
Twierdzenie o granicy sumy, różnicy, iloczynu i ilorazu ciągów zbieżnych. Jeżeli ciągi (an) i (bn), określone dla każdej liczby naturalnej n≥1, są zbieżne i limn→∞an=a oraz limn→∞bn=b, to ciągi (an+bn), (an−bn), (an⋅bn) są zbieżne, a ponadto:
limn→∞(an+bn)=a+b
limn→∞(an−bn)=a−b
limn→∞(an⋅bn)=a⋅b
Jeżeli ponadto bn=0 dla n≥1 oraz b=0, to ciąg (bnan) jest zbieżny i
limn→∞(bnan)=ba
Twierdzenie o trzech ciągach. Jeżeli wyrazy ciągów (an), (bn) i (cn), określonych dla n≥1, spełniają nierówność an≤bn≤cn dla n≥1, a ciągi (an) i (cn) są zbieżne do wspólnej granicy limn→∞an=limn→∞cn=g, to ciąg (bn) jest zbieżny, a ponadto limn→∞bn=g.
Procent składany. Jeżeli kapitał początkowy K0 złożymy na okres n lat na lokacie bankowej, której oprocentowanie wynosi p% w skali rocznej, a kapitalizacja odsetek następuje po upływie każdego roku trwania lokaty, to kapitał końcowy Kn jest określony wzorem:
Kn=K0⋅(1+100p)n
Wybrane granice:
limn→∞(1+n1)n=e
limn→∞nn=1
limn→∞na=1dla kaz˙dego a>0
limn→∞qn=0dla kaz˙dego q∈(−1,1)
limn→∞nk1=0dla kaz˙dego k>0
limn→∞nk=+∞dla kaz˙dego k>0
Najczęstsze pytania
W arytmetycznym stała jest różnica kolejnych wyrazów, w geometrycznym stały jest ich iloraz. Wystarczy policzyć różnicę i iloraz dla kilku par sąsiednich wyrazów i zobaczyć, która z tych wielkości się nie zmienia.
Nie. Iloraz ciągu geometrycznego jest różny od zera, a pierwszy wyraz też, więc żaden kolejny wyraz nie może się wyzerować.