Tornar a la portadaMatemàtiques · 1r Batx. Ciències · Canviar d'assignatura
Començar gratis
BATX1 tecno · Matemàtiques
Nombres reals · Successions

Límit d'una successió

$\dfrac{1}{1}, \dfrac{1}{2}, \dfrac{1}{3}, \dfrac{1}{4}, \ldots$ Cada terme és més petit que l'anterior, i s'acosta a $0$ tant com vulguis, encara que mai arribi a valer exactament $0$. Aquesta idea d'"acostar-se per sempre sense un límit de paciència" és el concepte més important d'aquest curs: el límit d'una successió. Amb ell donaràs un sentit rigorós a coses que a 3r i 4t d'ESO només intuïes, com la suma d'infinits termes o cap a quin valor s'estabilitza una població.

Et convé dominar: Successions de nombres reals (3r d'ESO)
Et convé dominar: Propietats dels radicals i racionalització (4t d'ESO)

La intuïció: acostar-se sense arribar

Observa $a_n = \dfrac{n+1}{n}$: $2, \ 1{,}5, \ 1{,}333\ldots, \ 1{,}25, \ 1{,}2, \ldots$ Els termes s'acosten cada cop més a $1$, encara que cap val exactament $1$.

Animació dels termes d'una successió que apareixen un a un d'esquerra a dreta, acostant-se cada cop més a la recta horitzontal de límit L = 1 sense arribar a tocar-la L=1 els termes s'acosten a 1 sense arribar mai a tocar-lo

Canvia el terme general i observa cap a quin valor (si n'hi ha) s'acosten les barres en augmentar $n$:

Practica★☆☆Sense començar
Determina si la successió el terme general de la qual és $a_n = \frac{(-1)^n \cdot 5}{n}$ és convergent, divergent o oscil·lant. Si és convergent, indica quin és el seu…

Determina si la successió el terme general de la qual és $a_n = \frac{(-1)^n \cdot 5}{n}$ és convergent, divergent o oscil·lant. Si és convergent, indica quin és el seu límit.

Resoldre

La definició formal amb $\varepsilon$

"Acostar-se tant com es vulgui" es pot escriure amb rigor: per molt petita que sigui una distància $\varepsilon>0$ que triïs, els termes han d'acabar entrant i quedant-se dins d'aquesta distància de $L$.

Animació de la definició formal de límit: la franja de tolerància entre L menys èpsilon i L més èpsilon s'estreny en dos passos i el llindar N es desplaça cap a la dreta fins al primer terme a partir del qual tots queden dins; els termes que queden a la seva esquerra es tornen taronges, de manera que a menor èpsilon cal un N més gran. Després tot torna suaument a l'estat inicial. L+εL−ε a partir d'aquí: n > N

A partir d'una certa posició $N$ (que depèn de com d'exigent sigui $\varepsilon$), tots els termes següents cauen dins de la franja $(L-\varepsilon, L+\varepsilon)$ i ja no en tornen a sortir.

Practica★★★Sense començar
Donada la successió $a_n = \frac{4n - 3}{n + 1}$, sabem que el seu límit és $L = 4$. Utilitzant la definició formal de límit, esbrina a partir de quin terme $n$ es…

Donada la successió $a_n = \frac{4n - 3}{n + 1}$, sabem que el seu límit és $L = 4$. Utilitzant la definició formal de límit, esbrina a partir de quin terme $n$ es compleix que la distància entre els termes de la successió i el seu límit és estrictament menor que una mil·lèsima, és a dir, $|a_n - 4| < 0,001$.

Resoldre

Límits de successions racionals

El cas més freqüent és una fracció de polinomis. El resultat depèn de comparar el grau del numerador amb el del denominador.

Esquema amb els tres resultats possibles per al límit d'un quocient de polinomis segons els seus graus grau P < grau Qlímit 0 grau P = grau Qquocient de coef. directors grau P > grau Q±∞ (divergent)
Practica★☆☆Sense començar
Troba el límit de la successió racional donada per l'expressió: $c_n = \frac{3n^2 - 5n + 1}{8n^3 + 2n^2 - n}$

Troba el límit de la successió racional donada per l'expressió:

$c_n = \frac{3n^2 - 5n + 1}{8n^3 + 2n^2 - n}$

Resoldre
Practica★☆☆Sense començar
Calcula el límit de la successió següent, identificant prèviament els graus del numerador i del denominador: $d_n = \frac{6n^2 - 3n + 5}{2n^2 + 4n - 1}$

Calcula el límit de la successió següent, identificant prèviament els graus del numerador i del denominador:

$d_n = \frac{6n^2 - 3n + 5}{2n^2 + 4n - 1}$

Resoldre
Practica★★☆Sense començar
La població de peixos d'una piscifactoria sostenible creix d'acord amb el model matemàtic $P_n = \frac{150000n}{3n + 250}$, on $n$ representa el nombre de dies des de la…

La població de peixos d'una piscifactoria sostenible creix d'acord amb el model matemàtic $P_n = \frac{150000n}{3n + 250}$, on $n$ representa el nombre de dies des de la introducció dels alevins. Determina la capacitat de càrrega de l'entorn, és a dir, el límit de la població de peixos a llarg termini.

Resoldre

Indeterminacions amb radicals: $\infty - \infty$

Quan apareix una resta de dues quantitats que tendeixen a infinit, multiplicar i dividir pel conjugat converteix la resta en una fracció.

Practica★☆☆Sense començar
Calcula el límit de la successió que involucra una arrel quadrada simple al numerador: $h_n = \frac{\sqrt{16n^2 + 3n}}{2n + 5}$

Calcula el límit de la successió que involucra una arrel quadrada simple al numerador:

$h_n = \frac{\sqrt{16n^2 + 3n}}{2n + 5}$

Resoldre
Practica★★☆Sense començar
Calcula el límit de la successió irracional següent, multiplicant i dividint per l'expressió conjugada per resoldre la indeterminació:…

Calcula el límit de la successió irracional següent, multiplicant i dividint per l'expressió conjugada per resoldre la indeterminació:

$\lim_{n \to \infty} \left( \sqrt{n^2 + 6n} - n \right)$

Resoldre

Convergent, divergent o oscil·lant

No totes les successions tenen límit. Hi ha tres comportaments possibles en fer $n\to\infty$.

Esquema dels tres comportaments d'una successió: convergent (tendeix a un L finit), divergent (tendeix a ±∞) i oscil·lant (no s'acosta a res) convergent divergent oscil·lant → L finit → ±∞ no s'acosta a res
Practica★☆☆Sense començar
Calcula el límit de la successió polinòmica següent quan $n$ tendeix a infinit: $b_n = -2n^3 + 7n^2 - 4n + 12$

Calcula el límit de la successió polinòmica següent quan $n$ tendeix a infinit:

$b_n = -2n^3 + 7n^2 - 4n + 12$

Resoldre
Practica★★☆Sense començar
La temperatura en graus Celsius d'una peça de metall que s'refreda en una habitació segueix la successió $T_n = 22 + 85 \cdot (0,82)^n$, on $n$ és el temps transcorregut…

La temperatura en graus Celsius d'una peça de metall que s'refreda en una habitació segueix la successió $T_n = 22 + 85 \cdot (0,82)^n$, on $n$ és el temps transcorregut en minuts. Calcula el límit de la successió $T_n$ quan $n \to \infty$ i interpreta el resultat en el context del problema.

Resoldre

Resum

Veure tots els exercicis d'aquest apartat