Definicja 1
Liczba g jest granicą ciągu nieskończonego (an) wtedy i
tylko wtedy, gdy dla każdej liczby dodatniej ε (epsilon) prawie wszystkie
wyrazy ciągu (an) znajdują się w odległości mniejszej niż ε od liczby g.
Jeśli liczba rzeczywista g jest granicą ciągu (an) to
zapisujemy:
lub
, jeśli
. Mówimy wówczas, że ciąg (an)
jest zbieżny do granicy g.
Prawie wszystkie wyrazy ciągu rozumiemy jako „wszystkie
wyrazy ciągu od pewnego miejsca”, więc:
Definicja 1.1
Liczba g jest granicą ciągu nieskończonego (an) wtedy i
tylko wtedy, gdy dla każdej liczby dodatniej ε istnieje taka liczba δ (delta),
że dla każdej liczby naturalnej n większej od δ zachodzi nierówność |an-g| <
ε.
Twierdzenie 1 (o działaniach arytmetycznych na granicach
ciągów zbieżnych)
Jeśli
i
, to istnieją granice ciągów
(an+bn),(an-bn),(an⋅bn) oraz
przy dodatkowym założeniu, że b≠0 i
≠0 dla każdej liczby
naturalnej dodatniej n, i prawdziwe są następujące równości:




Przykład 1
Oblicz:
a)
= ?
b)
= ?
c)
= ?
Ad. a)
=
Ad. b) Granicę tego typu liczymy poprzez podzielenie
licznika oraz mianownika przez najwyższy wspólny czynnik, będący potęgą o
wykładniku (xn+m). W tym przypadku jest to
:
=
Ad. c)
Metoda postępowania z tego
typu granicą jest niemal zawsze taka sama. Aby ją obliczyć należy pomnożyć
licznik i mianownik przez sprzężenie licznika tj. przez wyrażenie, generujące w
liczniku wzór skróconego mnożenia (a-b)(a+b)=a^2-b^2, gdzie a = n oraz b =
:
=
Twierdzenie 2 (o trzech ciągach)
Jeśli dane są trzy ciągi nieskończone (an),(bn),(cn),
oraz istnieje taka liczba δ, że dla każdej
liczby naturalnej n większej od δ prawdziwa jest nierówność
, to
.
Przykład 2
Oblicz:
a)
= ?
b)
= ?
Ad. a) Z twierdzenia
o trzech ciągach wynika:




Ad. b) Z własności
funkcji cosx oraz na mocy twierdzenia o trzech ciągach:


oraz 
= 0
Twierdzenie 3
Jeśli:
, to:
.
Twierdzenie 4
Jeśli:
, to: 
Definicja 2
Ciąg nieskończony (an) nazywamy ciągiem rozbieżnym do plus
nieskończoności (odpowiednio ciągiem rozbieżnym do minus nieskończoności) wtedy
i tylko wtedy, gdy dla każdej liczby M istnieje taka liczba δ, że dla każdej
liczby naturalnej n > δ zachodzi nierówność an > M (odpowiednio an <
M).
Twierdzenie 5
Dane są nieskończone ciągi (an) i (bn) dla których
,
. Wówczas:
Jeśli b > 0, to 
Jeśli b < 0, to 
Przykład 3
Oblicz:
a)
= ?
b)
= ?
Ad. a)
=
Ad. b)
= 
Twierdzenie 6 Jeśli dany jest ciąg nieskończony (an), dla którego to .
Twierdzenie 6
Jeśli dany jest ciąg nieskończony (an), dla którego
to
.Twierdzenie 7
= 
Twierdzenie 8
= 
Zadania do zrobienia
1. Na podstawie twierdzenia o trzech
ciągach wyznacz granicę
Odp.
.
2. Czy prawdziwe jest zdanie: „Jeśli dany
jest ciąg nieskończony
(o
wyrazach niezerowych), dla którego
, to
lub
„?
Odpowiedź uzasadnij.
Odp. nie jest prawdziwe; np. jeśli
, gdzie
, to
i
nie istnieje.