Zadania z granic ciągów i funkcji: Baza na kolokwia i egzaminy
Cześć! Granice to absolutny fundament analizy matematycznej i klucz do zrozumienia pochodnych czy całek. Bez sprawnego radzenia sobie z symbolami nieoznaczonymi, regułą de l’Hospitala czy potęgami z liczbą $e$, wyższa matematyka na pierwszym roku potrafi mocno dać w kość. Przygotowałam tu dla Ciebie obszerną bazę typowych zadań i akademickich pewniaków, które królują na kolokwiach i egzaminach. Koniec z liczeniem w ciemno i wkuwaniem algorytmów na blachę – czas poznać konkretne triki, dzięki którym każdy, nawet piętrowy ułamek stanie się dla Ciebie logiczny i przewidywalny!
Jak mądrze wycisnąć z tej bazy maksa?
- Sprawdzaj się w praktyce: Pod każdym poleceniem ukryłam dla Ciebie ostateczną odpowiedź. Spróbuj rozwalić dany przykład całkowicie samodzielnie (np. wyciągając najwyższą potęgę przed nawias), a potem jednym kliknięciem zweryfikuj swój wynik. To genialny test Twojej wiedzy.
- Rozbrajaj schematy: Utknąłeś na kosmicznym sprzężeniu z pierwiastkami? Twierdzenie o trzech ciągach uparcie się nie spina i nie masz pojęcia dlaczego? Bez paniki! Pod każdym zadaniem znajdziesz bezpośrednie odesłanie do konkretnej, dedykowanej lekcji w moim kursie.
- Ucz się ze mną z wideo od A do Z: W pełnym kursie online nie tylko rozwiązuję krok po kroku zadania z tej bazy, ale rozkładamy na czynniki pierwsze mnóstwo innych, kluczowych akademickich przykładów (w tym dowody z definicji Cauchy’ego i Heinego na poziomie PRO!). Gwarantuję Ci, że po obejrzeniu moich lekcji, granice staną się dla Ciebie przysłowiową pestką.
Dlaczego AjkaMAT to Twoja tajna broń na studiach?
Akademickie zbiory zadań często przerażają ścianami trudnego tekstu, a rozwiązania są w nich skracane do absolutnego minimum. Umówmy się – samo zgadywanie, skąd wykładowca wziął dany wynik, niczego Cię nie nauczy! U mnie nie ma miejsca na luki w wiedzy. Tłumaczę analizę matematyczną „z matematycznego na nasze” w dynamicznych wideo-lekcjach. Pokażę Ci najczęstsze pułapki, podrzucę sposoby na ekspresowe przekształcenia i odczaruję tę matmę raz na zawsze! Zrozumiesz tu całą mechanikę, odzyskasz pewność siebie i zaliczysz sesję na totalnym luzie. Gotowy? Lecimy z tematem!
Obliczanie granic ciągów liczbowych postaci wielomianowej
(Sprawdź swoją wiedzę…)
Rozwiąż poniższe zadania:
- Oblicz granicę ciągu o wyrazie ogólnym $a_n=-8n^3+5n^2-7$
- Oblicz granicę ciągu o wyrazie ogólnym $a_n=(5-3n^2)(4n^3+2)$
- Oblicz granicę ciągu o wyrazie ogólnym $a_n=(3n^2-1)^5(-n^3+2n)^4$
Zad 1: $-\infty$
Zad 2: $-\infty$
Zad 3: $+\infty$
Zobacz darmową lekcję pokazową na YouTube, gdzie tłumaczę ten temat krok po kroku!
🎥 OGLĄDAJ NA YOUTUBE
Przejdź do pełnej lekcji w kursie
Nie masz jeszcze dostępu? DOŁĄCZ TERAZ
Obliczanie granic ciągów liczbowych postaci funkcji wymiernej
(Sprawdź swoją wiedzę…)
Rozwiąż poniższe zadania:
- Oblicz granicę ciągu o wyrazie ogólnym $a_n=\frac{-6n^3+2n^2}{3n^3-9n}$
- Oblicz granicę ciągu o wyrazie ogólnym $a_n=\frac{(2n^4-3)(3n^2+1)}{(n^3+2n)^2}$
- Oblicz granicę ciągu o wyrazie ogólnym $a_n=\frac{7^n-2\cdot 4^{n+1}}{7^{n+2}+4^n}$
- Oblicz granicę ciągu o wyrazie ogólnym $a_n=\frac{6\cdot 9^{3n}-2}{2\cdot 27^{2n}+6}$
Zad 1: $-2$
Zad 2: $6$
Zad 3: $\frac{1}{49}$
Zad 4: $3$
Zobacz darmową lekcję pokazową na YouTube, gdzie tłumaczę ten temat krok po kroku!
🎥 OGLĄDAJ NA YOUTUBE
Przejdź do pełnej lekcji w kursie
Nie masz jeszcze dostępu? DOŁĄCZ TERAZ
Obliczanie granic pewnych ciągów liczbowych z uwzględnieniem symboli nieoznaczonych
(Sprawdź swoją wiedzę…)
Rozwiąż poniższe zadania:
- Oblicz granicę ciągu o wyrazie ogólnym $a_n=\sqrt{3n-6}-\sqrt{2n}$
- Oblicz granicę ciągu o wyrazie ogólnym $a_n=\sqrt[3]{3n^6+2n^3}-n^2$
- Oblicz granicę ciągu o wyrazie ogólnym $a_n=\sqrt{n^2+6n+9}-\sqrt{n^2-1}$
Zad 1: $+\infty$
Zad 2: $+\infty$
Zad 3: $3$
Nie martw się, to klasyczne przypadki symboli nieoznaczonych (np. $\infty – \infty$), przy których najczęściej trzeba zastosować wzory skróconego mnożenia (sprzężenie), aby pójść dalej!
Przejdź do pełnej lekcji w kursie
Nie masz jeszcze dostępu? DOŁĄCZ TERAZ
Twierdzenie o trzech ciągach
(Sprawdź swoją wiedzę…)
Rozwiąż poniższe zadania:
- Oblicz granicę ciągu o wyrazie ogólnym $a_n=\frac{3\cdot \cos{(n^2+1)}}{n^2+1}$
- Oblicz granicę ciągu o wyrazie ogólnym $a_n=\frac{n\cdot \sin(n!)}{5n^2+3n}$
- Oblicz granicę ciągu o wyrazie ogólnym $a_n=\sqrt[n]{3^n+4^{n+1}+6\cdot 5^n}$
- Oblicz granicę ciągu o wyrazie ogólnym $a_n=\sqrt[n]{(\frac{2}{7})^n+(\frac{3}{4})^n+(\frac{7}{8})^n}$
Zad 1: $0$
Zad 2: $0$
Zad 3: $5$
Zad 4: $\frac{7}{8}$
Zobacz darmową lekcję pokazową na YouTube, gdzie tłumaczę ten temat krok po kroku!
🎥 OGLĄDAJ NA YOUTUBE
Przejdź do pełnej lekcji w kursie
Nie masz jeszcze dostępu? DOŁĄCZ TERAZ
Granice ciągów sprowadzalne do liczby e
(Sprawdź swoją wiedzę…)
Rozwiąż poniższe zadania:
- Oblicz granicę ciągu o wyrazie ogólnym $a_n=\left( \frac{n+3}{n-1} \right)^{2n+1}$
- Oblicz granicę ciągu o wyrazie ogólnym $a_n=\left(1-\frac{5}{2n+3} \right)^{4n+1}$
- Oblicz granicę ciągu o wyrazie ogólnym $a_n=\left(\frac{3n^2+2n-1}{3n^2+4n+5} \right)^{5n^2-3n+1}$
- Oblicz granicę ciągu o wyrazie ogólnym $a_n=\left(\frac{n^3+2n^2+1}{n^3+5n} \right)^{2n+4}$
Zad 1: $e^8$
Zad 2: $e^{-10}$
Zad 3: $0$
Zad 4: $e^4$
Zobacz darmową lekcję pokazową na YouTube, gdzie tłumaczę ten temat krok po kroku!
🎥 OGLĄDAJ NA YOUTUBE
Przejdź do pełnej lekcji w kursie
Nie masz jeszcze dostępu? DOŁĄCZ TERAZ
Granica funkcji w nieskończoności
(Sprawdź swoją wiedzę…)
Rozwiąż poniższe zadania:
- Oblicz granicę funkcji $\lim_{x \to +\infty} \left(3x^3-4x+1\right)$
- Oblicz granicę funkcji $\lim_{x \to -\infty} \frac{2x^4-5x^2+7}{4x^4+x-3}$
- Oblicz granicę funkcji $\lim_{x \to -\infty} \frac{x^5+2x^2-1}{(x-3)(x^2+1)(5-x)^4}$
- Oblicz granicę funkcji $\lim_{x \to -\infty} \left(\frac{x+2}{x-1} \right)^{2x+1}$
Zad 1: $+\infty$
Zad 2: $\frac{1}{2}$
Zad 3: $0$
Zad 4: $e^6$
Zobacz darmową lekcję pokazową na YouTube, gdzie tłumaczę ten temat krok po kroku!
🎥 OGLĄDAJ NA YOUTUBE
Przejdź do pełnej lekcji w kursie
Nie masz jeszcze dostępu? DOŁĄCZ TERAZ
Granica funkcji w punkcie
(Sprawdź swoją wiedzę…)
Rozwiąż poniższe zadania:
- Oblicz granicę funkcji $\lim_{x \to 2} \frac{x^2-4x+4}{2x^3-16}$
- Oblicz granicę funkcji $\lim_{x \to -4} \frac{\sqrt{1-2x}-\sqrt{5-x}}{x+4}$
- Oblicz granicę funkcji $\lim_{x \to -1} \frac{x^3+x+2}{x^2-6x-7}$
- Oblicz granicę funkcji $\lim_{x \to 3} e^{\frac{x^2-9}{2x-6}}$
Zad 1: $0$
Zad 2: $-\frac{1}{6}$
Zad 3: $-\frac{1}{2}$
Zad 4: $e^3$
Zobacz darmową lekcję pokazową na YouTube, gdzie tłumaczę ten temat krok po kroku!
🎥 OGLĄDAJ NA YOUTUBE
Przejdź do pełnej lekcji w kursie
Nie masz jeszcze dostępu? DOŁĄCZ TERAZ
Granice jednostronne w punkcie
(Sprawdź swoją wiedzę…)
Rozwiąż poniższe zadania:
- Oblicz granicę funkcji $\lim_{x \to 1^+} \frac{-3x+2}{x^2-1}$
- Oblicz granicę funkcji $\lim_{x \to 2^-} \frac{1+x}{\frac{3}{x-2}+4x}$
- Oblicz granicę funkcji $\lim_{x \to -3^+} \frac{\sqrt{x+3}}{x^2+2x-3}$
- Oblicz granicę funkcji $\lim_{x \to 2^+} \ln{(x^2-4)}$
Zad 1: $-\infty$
Zad 2: $0$
Zad 3: $-\infty$
Zad 4: $-\infty$
Zobacz darmową lekcję pokazową na YouTube, gdzie tłumaczę ten temat krok po kroku!
🎥 OGLĄDAJ NA YOUTUBE
Przejdź do pełnej lekcji w kursie
Nie masz jeszcze dostępu? DOŁĄCZ TERAZ
Reguła de l‘Hospitala
(Sprawdź swoją wiedzę…)
Rozwiąż poniższe zadania:
- Oblicz granicę funkcji $\lim_{x \to 2} \frac{e^{2x-4}-1}{x^2-4}$
- Oblicz granicę funkcji $\lim_{x \to 1} \frac{\ln{(2x-1)}}{x-1}$
- Oblicz granicę funkcji $\lim_{x \to 0} \frac{x-\sin(2x)}{x^3}$
- Oblicz granicę funkcji $\lim_{x \to -1} \frac{\arcsin{(x+1)}}{x^2+x}$
Zad 1: $\frac{1}{2}$
Zad 2: $2$
Zad 3: $-\infty$
Zad 4: $-1$
Zobacz darmową lekcję pokazową na YouTube, gdzie tłumaczę ten temat krok po kroku!
🎥 OGLĄDAJ NA YOUTUBE
Przejdź do pełnej lekcji w kursie
Nie masz jeszcze dostępu? DOŁĄCZ TERAZ
Ciągłość funkcji
(Sprawdź swoją wiedzę…)
Rozwiąż poniższe zadania:
- Zbadaj ciągłość funkcji: $f(x)= \left\{\begin{array}{lcl} \frac{x^2-4}{x-2} &\textrm{dla $x \neq 2$}\\ 3x-2&\textrm{dla $x =2$} \end{array} \right.$
-
Zbadaj ciągłość funkcji:
Przesuń, aby zobaczyć cały wzór
-
Zbadaj ciągłość funkcji:
Przesuń, aby zobaczyć cały wzór
Zad 1: Funkcja jest ciągła w punkcie $x = 2$.
Zad 2: Funkcja nie jest ciągła w punkcie $x = -1$ (jest ciągła w $x = 3$).
Zad 3: Funkcja jest ciągła w punkcie $x = -1$.
Zobacz darmową lekcję pokazową na YouTube, gdzie tłumaczę ten temat krok po kroku!
🎥 OGLĄDAJ NA YOUTUBE
Przejdź do pełnej lekcji w kursie
Nie masz jeszcze dostępu? DOŁĄCZ TERAZ
Zbieżność ciągów przy użyciu twierdzenia Weierstrassa
(Sprawdź swoją wiedzę…)
Rozwiąż poniższe zadania:
- Korzystając z twierdzenia o ciągu monotonicznym i ograniczonym uzasadnij zbieżność ciągu: $a_n = \frac{3^n}{n!}$ dla $n \ge 1$.
- Korzystając z twierdzenia o ciągu monotonicznym i ograniczonym uzasadnij zbieżność ciągu: $a_1 = 1$, $a_{n+1} = \sqrt{12 + a_n}$. Wykaż, że $\lim_{n \to +\infty} a_n = 4$.
Zad 1: Ciąg jest malejący (dla $n \ge 2$) oraz ograniczony z dołu przez $0$, zatem z twierdzenia Weierstrassa jest zbieżny.
Zad 2: Z indukcji matematycznej pokazujemy, że ciąg jest rosnący i ograniczony z góry przez $4$ (czyli jest zbieżny). Z równania granicznego $g = \sqrt{12+g}$ wynika, że $g = 4$.
Zobacz darmową lekcję pokazową na YouTube, gdzie tłumaczę ten temat krok po kroku!
🎥 OGLĄDAJ NA YOUTUBE
Przejdź do pełnej lekcji w kursie
Nie masz jeszcze dostępu? DOŁĄCZ TERAZ
Twierdzenie Stolza
(Sprawdź swoją wiedzę…)
Rozwiąż poniższe zadania:
-
Oblicz:
Przesuń, aby zobaczyć cały wzór
-
Oblicz:
Przesuń, aby zobaczyć cały wzór
Zad 1: $\sqrt{2}$
Zad 2: $2$
Zobacz darmową lekcję pokazową na YouTube, gdzie rozbrajam twierdzenie Stolza krok po kroku!
🎥 OGLĄDAJ NA YOUTUBE
Przejdź do pełnej lekcji w kursie
Nie masz jeszcze dostępu? DOŁĄCZ TERAZ
Granica górna i dolna ciągów liczbowych
(Sprawdź swoją wiedzę…)
Rozwiąż poniższe zadania:
- Wyznacz granicę dolną i górną ciągu: $a_n = \left(1 + \frac{2 \cdot (-1)^n}{n}\right)^n$
- Wyznacz granicę dolną i górną ciągu: $a_n = \frac{[2 – \cos(n\pi)] \cdot \ln(n^3) + \ln(5n)}{\ln(n^2)}$
Zad 1: Granica dolna: $\liminf_{n \to \infty} a_n = e^{-2}$, Granica górna: $\limsup_{n \to \infty} a_n = e^2$
Zad 2: Granica dolna: $\liminf_{n \to \infty} a_n = 2$, Granica górna: $\limsup_{n \to \infty} a_n = 5$
Zobacz darmową lekcję pokazową na YouTube, gdzie tłumaczę ten temat krok po kroku!
🎥 OGLĄDAJ NA YOUTUBE
Przejdź do pełnej lekcji w kursie
Nie masz jeszcze dostępu? DOŁĄCZ TERAZ
Liczenie granic ciągów liczbowych
(Sprawdź swoją wiedzę…)
Rozwiąż poniższe zadania:
-
Oblicz:
Przesuń, aby zobaczyć cały wzór
- Oblicz: $\lim_{n \to +\infty} \frac{\sqrt{n^2+2\sqrt{n}} – \sqrt{n^2-2\sqrt{n}}}{\sqrt{n+3} – \sqrt{n}}$
- Oblicz: $\lim_{n \to +\infty} \sqrt[n]{5n + \frac{(-1)^n}{n^2}}$
-
Oblicz:
Przesuń, aby zobaczyć cały wzór
Zad 1: $5$
Zad 2: $\frac{4}{3}$
Zad 3: $1$
Zad 4: $0$
Nic dziwnego, wkraczamy tu na poziom zaawansowany! W zadaniach 1, 3 i 4 świetnie sprawdzi się twierdzenie o trzech ciągach, a w zadaniu 2 – podwójne mnożenie przez sprzężenie.
Przejdź do pełnej lekcji w kursie
Nie masz jeszcze dostępu? DOŁĄCZ TERAZ
Obliczanie granic ciągów liczbowych z definicji
(Sprawdź swoją wiedzę…)
Rozwiąż poniższe zadania:
- Na podstawie definicji granicy ciągu uzasadnij, że: $\lim_{n \to +\infty} \frac{3n-1}{n+2} = 3$
- Na podstawie definicji granicy ciągu uzasadnij, że: $\lim_{n \to +\infty} \log_3(2n – 1) = +\infty$
Zad 1: Należy pokazać, że dla każdego $\epsilon > 0$ istnieje takie $n_0$, że dla $n > n_0$ zachodzi $\left|\frac{3n-1}{n+2} – 3\right| < \epsilon$. Po przekształceniach otrzymujemy, że wystarczy przyjąć $n_0 = \left\lfloor \frac{7}{\epsilon} – 1 \right\rfloor$.
Zad 2: Należy pokazać, że dla każdego $M > 0$ istnieje takie $n_0$, że dla $n > n_0$ zachodzi $\log_3(2n – 1) > M$. Po przekształceniach wystarczy przyjąć $n_0 = \left\lfloor \frac{3^M + 3}{2} \right\rfloor$.
Dowody z definicji potrafią przyprawić o ból głowy. Wymagają sprawnego operowania nierównościami, wartością bezwzględną i zrozumienia samej istoty granicy (szukania odpowiedniego $n_0$ dla danego $\epsilon$ lub $M$).
Przejdź do pełnej lekcji w kursie
Nie masz jeszcze dostępu? DOŁĄCZ TERAZ
Granice typu specjalnego
(Sprawdź swoją wiedzę…)
Rozwiąż poniższe zadania:
- Oblicz: $\lim_{x \to 0} \frac{3^x – 2^x}{x}$
- Oblicz: $\lim_{x \to 0} \frac{\sin^2(3x)}{x \cdot \sin(2x)}$
Zad 1: $\ln\left(\frac{3}{2}\right)$ (czyli $\ln 3 – \ln 2$)
Zad 2: $\frac{9}{2}$
Przy granicach specjalnych kluczem jest umiejętne doprowadzenie do znanych wzorów, np. $\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1$ czy $\lim_{x \to 0} \frac{a^x-1}{x} = \ln a$. Wymaga to sprytnych przekształceń algebraicznych!
Przejdź do pełnej lekcji w kursie
Nie masz jeszcze dostępu? DOŁĄCZ TERAZ
Liczenie granic funkcji – poziom zaawansowany
(Sprawdź swoją wiedzę…)
Rozwiąż poniższe zadania:
- Oblicz: $\lim_{x \to 0} \frac{(e^{3x}-e^{-x})^2}{x^2 \cdot \cos^2(2x)}$
- Oblicz: $\lim_{x \to 0} (\cos x)^{\frac{1}{x^2}}$
Zad 1: $16$
Zad 2: $e^{-\frac{1}{2}}$ (lub $\frac{1}{\sqrt{e}}$)
To zadania z kategorii „wagi ciężkiej”! W pierwszym trzeba wykazać się sprytem i wyciągnąć $e^{-x}$ przed nawias, by skorzystać ze wzorów specjalnych, a drugie to klasyczny symbol nieoznaczony $1^\infty$, który należy sprowadzić do postaci $e^{\lim \dots}$.
Przejdź do pełnej lekcji w kursie
Nie masz jeszcze dostępu? DOŁĄCZ TERAZ
Liczenie granic funkcji z definicji Cauchy’ego oraz Heinego
(Sprawdź swoją wiedzę…)
Rozwiąż poniższe zadania:
- Udowodnij z definicji Cauchy’ego oraz Heinego, że: $\lim_{x \to 0} \frac{x^2+3x}{x} = 3$
- Udowodnij z definicji Heinego, że dana granica nie istnieje: $\lim_{x \to 2} \frac{|x-2|}{x-2}$
Zad 1 (Cauchy): Upraszczamy ułamek do $x+3$ (dla $x \neq 0$). Pokazujemy, że dla każdego $\epsilon > 0$ wystarczy dobrać $\delta = \epsilon$, by $|x+3-3| = |x| < \epsilon$.
Zad 1 (Heine): Wybieramy dowolny ciąg $x_n \to 0$ ($x_n \neq 0$). Wtedy $f(x_n) = x_n + 3 \to 3$.
Zad 2: Należy wskazać dwa ciągi zbieżne do $2$, dla których funkcja dąży do różnych granic. Bierzemy np. $x_n = 2 + \frac{1}{n}$ (wtedy $f(x_n) \to 1$) oraz $x’_n = 2 – \frac{1}{n}$ (wtedy $f(x’_n) \to -1$). Ponieważ $1 \neq -1$, granica nie istnieje.
Zrozumienie, czym jest $\epsilon$ i $\delta$ lub dobieranie odpowiednich podciągów to klucz do zaliczenia egzaminu z analizy. To wcale nie jest czarna magia, wystarczy poznać schemat!
Przejdź do pełnej lekcji w kursie
Nie masz jeszcze dostępu? DOŁĄCZ TERAZ
