Jada piirväärtus

  • Piirväärtus
  • Lõpmatu piirväärtus

Piirväärtus

Piirprotsess ja piirväärtus

Piirprotsess

Avaldise käitumist muutuja lähenemisel mingile lõplikule või lõpmatule väärtusele nimetatakse piirprotsessiks.

Jadade korral saame vaadelda vaid piirprotsesse, mille korral n läheneb lõpmatusele.

Piirväärtus lõpliku arvu a korral

Kui n kasvades jada liikmed an erinevad üha vähem ja vähem konkreetsest väärtusest a, siis öeldakse, et arv a on jada {an} piirväärtus, kui n → ∞.

Sel juhul erinevad kõik jada liikmed alates teatud liikmest piirväärtusest a kui tahes vähe.

Piirväärtus lõpliku arvu a korral

Arv a on jada {an} piirväärtus, kui mis tahes väikese positiivse arvu ε > 0 jaoks leidub selline indeks m(ε) (mis sõltub ε-ist), et kõik jada liikmed alates liikmest am erinevad piirväärtusest a vähem kui ε, st

nm(ε) ⇒ |ana| < ε

Märka

Piirväärtust tähistatakse

limnan=a

ja loetakse:

liimes an-­st n lähenemisel lõpmatusele on a.

Näited

Piirväärtus eksisteerib ja on lõplik

limnan = a

Jada 53;103;3; ... ;5nn + 3; ...  

limn5nn + 3 = 5

Piirväärtus eksisteerib, kuid on lõpmatu

limnan =

  limnan = -

Jada ​–10; 2; 14; ...; (12n – 22); ...

limn12n-22 =

Piirväärtust ei eksisteeri

limnan puudub

  1. jada
    ​2; –2; 2; –2; ...;
    (–1)n+1 ⋅ 2; ...;
  2. jada
    ​1; 1; 2; 0,5; 3; 13; ...; n;
     1n; ... ;

Piirväärtus lõpmatuses

Lõpmatu piirväärtus

Positiivne lõpmatus

Jada {an} piirväärtus on +∞, kui mis tahes positiivse arvu A > 0 jaoks leidub selline indeks m(A), et kõik jada liikmed alates liikmest am on suuremad arvust A.

n ≥ m(A) ⇒ an > A

Negatiivne lõpmatus

Jada {an} piirväärtus on –∞, kui mis tahes negatiivse arvu B < 0 jaoks leidub selline indeks m(B), et kõik jada liikmed alates liikmest am on väiksemad arvust B.

n ≥ m(B) ⇒ an < B

Märka

  • Jada, millel on lõplik piirväärtus, nimetatakse koonduvaks jadaks.
  • Kui jada piirväärtus on lõpmatu või piirväärtus puudub, siis on see hajuv jada.

Näited

 Konstant

Konstandi piirväärtus on konstant ise.

limnk = k

Naturaalarvud ja nende vastandarvud 

Naturaalarvude jada {n} piirväärtus ja naturaalarvude vastandarvude jada {–n} piirväärtus on lõpmatu.

limnn =

limn-n= -

Naturaalarvude pöördarvud

Naturaalarvude pöördarvude jada 1n on hääbuv.

limn1n = 0

Hääbuv geomeetriline jada

Geomeetriline jada {a⋅ qn} on hääbuv jada, kui |q| < 1.

limna1·qn = 0 , kui |q| < 1

Naturaalarvude astmete jada

Naturaalarvude astmete jada {nk} on hääbuv jada, kui k < 0 ja selle piirväärtus on lõpmatu, kui k > 0.

limnnk = 0, kui k < 0, kui k > 0

Mõtle

an = n+ n2 2

  • Jada
    ; ....
  • limnan =  

an = -1 n 1 + 3n

  • a1
  • a8
  • a99 ≈ 
  • a999 999 
  • limnan = 

an = 2n - 1 n + 2

  • a8
  • a98
  • a1000 ≈ 
  • a1 000 000   
  • limnan = 

Harjuta ja treeni

  1. limn-1n= 
  2. limn10n2= 
  3. limnn44n-4= 
  4. limn5nn+1= 
  5. limnn+1n= 
  • –∞
  • 0

limn2·5n - 1 =

limn-2·n-2 =

limn5n - 5 =

limn5n + 2 =

limn-5n + 5 =

limn-5·2n =