Okruh 12 · Funkcie
Postupnosti
Postupnosť ako funkcia na prirodzených číslach: ako ju zadať, nakresliť a zistiť, či je monotónna a ohraničená.
V skratke
- Postupnosť je funkcia definovaná na prirodzených číslach. Jej hodnoty sú členy postupnosti.
- Postupnosť zadáš vzorcom pre -tý člen, napríklad , alebo rekurentne: prvým členom a vzťahom, ktorý vyjadrí pomocou predchádzajúcich členov.
- Graf postupnosti tvoria izolované body , nespájajú sa čiarou.
- Monotónnosť zistíš zo znamienka rozdielu : stále kladný znamená rastúcu, stále záporný klesajúcu postupnosť.
- Ohraničená postupnosť má všetky členy medzi dvoma číslami: pre všetky .
- Striedanie znamienok zapíšeš pomocou alebo .
Čo je postupnosť
- Postupnosť
- Postupnosť je funkcia, ktorej definičným oborom je množina všetkých prirodzených čísel alebo jej časť .
| Postupnosť | Definičný obor |
|---|---|
| nekonečná | všetky prirodzené čísla |
| konečná | len čísla , postupnosť má členov |
- všetky prirodzené čísla
- len čísla , postupnosť má členov
- Člen postupnosti
- Jednotlivé hodnoty postupnosti sú jej členy. Hodnotu postupnosti v čísle nazývame -tý člen postupnosti a označujeme ju alebo .
Nekonečnú postupnosť zapisuješ , stručne aj . Číslo hovorí, na ktorom mieste člen stojí: je prvý člen, druhý a tak ďalej.
Ako sa postupnosť zadáva
Predpis postupnosti je spravidla zadaný jedným z dvoch spôsobov: vzorcom alebo rekurentne.
- Zadanie vzorcom
- Vzorec vyjadruje -tý člen priamo pomocou . Napríklad postupnosť všetkých nepárnych prirodzených čísel má vzorec , , a stručne ju zapíšeš .
- Rekurentné zadanie
- Zadáš prvý člen (alebo niekoľko prvých členov) postupnosti a rekurentný vzťah, ktorý vyjadruje člen pomocou predchádzajúcich členov.
- Hľadaj zvlášť pravidlo pre čitateľ, menovateľ a znamienko.
- Čísla, ktoré rastú alebo klesajú stále o to isté číslo , majú tvar , napríklad je . Mocniny dvojky zapíšeš .
- Striedanie znamienok zapíšeš pomocou , ak prvý člen je záporný, alebo , ak je kladný.
- Vzorec si vždy over dosadením .
Graf postupnosti
Grafom postupnosti je množina navzájom izolovaných bodov , pričom bod má súradnice , kde a .
Postupnosť môžeš znázorniť v karteziánskej sústave súradníc alebo na číselnej osi. Na číselnej osi vyznačíš len hodnoty jej členov.
![Vľavo graf postupnosti v sústave súradníc: izolované body A1 [1; 1], A2 [2; 1,5] a A3 [3; 2], na vodorovnej osi je n, na zvislej an. Vpravo tie isté členy a1 = 1, a2 = 1,5 a a3 = 2 ako body na číselnej osi.](/obrazky-poznamok/12-graf-postupnosti.png)
Monotónnosť
| Postupnosť je | ak pre všetky platí |
|---|---|
| rastúca | |
| klesajúca | |
| neklesajúca | |
| nerastúca | |
| konštantná |
- Monotónna postupnosť
- Postupnosti rastúce, klesajúce, neklesajúce a nerastúce sa súhrnne nazývajú monotónne postupnosti.
- Každá rastúca postupnosť je aj neklesajúca a každá klesajúca postupnosť je aj nerastúca.
- Konštantná postupnosť je zároveň neklesajúca aj nerastúca.
- Vypočítaj rozdiel a uprav ho na čo najjednoduchší tvar. Člen dostaneš, keď vo vzorci nahradíš výrazom .
- Ak je rozdiel kladný pre každé , postupnosť je rastúca. Ak je záporný pre každé , je klesajúca.
- Ak je rozdiel pre každé väčší alebo rovný nule, postupnosť je neklesajúca. Ak je menší alebo rovný nule, je nerastúca.
- Ak je rozdiel pre niektoré kladný a pre iné záporný, postupnosť nie je monotónna.
Ohraničenosť
- Zdola ohraničená postupnosť
- Postupnosť je zdola ohraničená, ak existuje také číslo , že pre všetky platí .
- Zhora ohraničená postupnosť
- Postupnosť je zhora ohraničená, ak existuje také číslo , že pre všetky platí .
- Ohraničená postupnosť
- Postupnosť, ktorá je súčasne ohraničená zdola aj zhora, je ohraničená. Pre všetky potom platí .
Niekedy sa ohraničenosť zapisuje s ostrými nerovnosťami a . Znamená to isté: keď platí , platí aj .
- Rastúca aj neklesajúca postupnosť je zdola ohraničená svojím prvým členom: .
- Klesajúca aj nerastúca postupnosť je zhora ohraničená svojím prvým členom: .
- Postupnosť, ktorá nie je ohraničená zdola alebo nie je ohraničená zhora, nie je ohraničená.
Riešené príklady
Zisti, či je postupnosť monotónna a či je ohraničená.
- Člen dostaneš, keď za dosadíš : . Vypočítaj rozdiel susedných členov.
- Rozdiel je kladný pre každé , preto je postupnosť rastúca. Je teda zdola ohraničená prvým členom .
- Všetky členy sú menšie ako , takže postupnosť je ohraničená aj zhora.
Výsledok: Postupnosť je rastúca a ohraničená, pre všetky platí .
Napíš vzťah pre -tý člen postupnosti, ktorá začína členmi
- Čitatele sú , teda .
- Menovatele sú , teda mocniny dvojky .
- Znamienka sa striedajú a prvý člen je kladný, preto použiješ : pre je , pre je .
- Skúška: a , sedí.
Výsledok:
Urči rekurentne postupnosť .
- Prvý člen je .
- Zisti, o koľko sa líšia dva susedné členy:
- Odtiaľ . Skúška: a , sedí.
Výsledok: , pre všetky
Úlohy
Najprv počítaj sám, až potom si pozri výsledok. Vyriešenú úlohu si odškrtni. 0 z 17
- a)
- b)
- c)
- d)
- e)
- f)
- g)
- i)
- j)
- k)
- a)
- b)
- c)
- d)
- e)
- f)
- g)
- i)
- j), teda pre nepárne a pre párne
- k)
- a)
- b)
- c)
- d)
- e)
- f)
- a)Rastúca, .
- b)Rastúca, .
- c)Klesajúca, .
- d)Klesajúca, .
- e)Nie je monotónna. Rozdiel je záporný pre a kladný pre , napríklad , , .
- f)Klesajúca, .
- a)
- b)
- c)
- a),
- b),
- c), , lebo
- a),
- b),
- a), členy sú
- b)
- a)
- b)
- c)
- d)
- e)
- f)
- a)Nie je ohraničená. Je zdola ohraničená, , ale zhora nie, členy rastú nad všetky medze.
- b)Nie je ohraničená. Je zhora ohraničená, , ale zdola nie.
- c)Ohraničená, , teda .
- d)Ohraničená. Prvý sčítanec leží v intervale a druhý v intervale , preto napríklad .
- e)Ohraničená, .
- f)Nie je ohraničená zdola ani zhora. Členy sú a ich absolútna hodnota rastie nad všetky medze.
- a)
- b)
- a)
- b)
- a)
- b)
- a), ,
- b)Prvý člen neexistuje, lebo logaritmus so základom nie je definovaný. Pre je , teda .
- a)
- b)
- a),
- b), , prípadne
- a),
- b), ,
- a)
- b)
Hotovo s okruhom?
Okruh máš hotový
Keď teórii rozumieš a úlohy ti idú, označ okruh ako hotový. Plán do maturity sa podľa toho prepočíta.
V pláne sa ti posunie ďalší okruh.