Twój postęp zapisuje się tylko w tej przeglądarce. Zaloguj się, żeby nie stracić go po zmianie urządzenia. Zaloguj się
Ciągi liczbowe

Pojęcie ciągu liczbowegoPodstawa

Zrozum, czym jest ciąg liczbowy, jak numerujemy jego wyrazy i czym różni się indeks od wartości. Naucz się zapisywać ciąg wzorem, listą i rekurencyjnie.

Matematyka ·2 min czytania ·6 ćwiczeń


Ciąg liczbowy to uporządkowana lista liczb, w której każdy wyraz ma swój numer. Możemy traktować go jak funkcję określoną na kolejnych indeksach naturalnych. Symbol \(a_n\) oznacza wartość wyrazu o numerze \(n\).

Numer miejsca i liczba na tym miejscu

W ciągu \(3,6,9,12,\ldots\) pierwszy wyraz wynosi \(3\), drugi \(6\), a czwarty \(12\). Zapisujemy \(a_1=3\), \(a_2=6\), \(a_4=12\). Indeks \(4\) jest numerem miejsca, nie mnożnikiem litery \(a\).

Zapis \((a_n)\) oznacza cały ciąg, natomiast \(a_7\) jeden konkretny wyraz. Informacja \(a_6=-2\) mówi tylko o szóstym wyrazie; nie mówi, że ciąg kończy się na nim ani że wszystkie wyrazy są równe \(-2\).

\[a:\{1,2,3,\ldots\}\longrightarrow\mathbb R,\qquad n\longmapsto a_n\]

To standardowy zapis nieskończonego ciągu rzeczywistego numerowanego od \(1\). Ciąg skończony o \(N\) wyrazach ma indeksy \(1,\ldots,N\).

Od którego numeru zaczynamy?

W tej lekcji, jeśli nie podano inaczej, \(n\in\mathbb N_+=\{1,2,3,\ldots\}\). Niektóre zadania zaczynają od \(n=0\). Wtedy pierwszy zapisany wyraz to \(a_0\), a piąty kolejno jest oznaczony \(a_4\).

Konwencję trzeba odczytać z treści. Ciąg \(a_n=n^2\) od indeksu \(1\) zaczyna się \(1,4,9\), a od indeksu \(0\) — \(0,1,4\). Ten sam wzór przy innym początku numerowania daje inną listę początkową.

Sposoby podawania ciągu

Ciąg skończony można podać pełną listą, np. \((2,5,8)\). Wzór jawny \(a_n=3n-1\) pozwala obliczyć dowolny wyraz bez poprzednich. Reguła rekurencyjna \(a_1=2\), \(a_{n+1}=a_n+3\) mówi, jak przechodzić od wyrazu do następnego.

W rekurencji potrzebny jest początek. Sama instrukcja „dodawaj \(3\)” pasuje zarówno do \(2,5,8,\ldots\), jak i \(10,13,16,\ldots\). Warunek początkowy wybiera konkretny ciąg.

Cztery pierwsze wyrazy krok po kroku

Dla \(a_n=2n-1\), \(n\ge1\), wpisujemy do wzoru kolejne numery. Nie podstawiamy otrzymanego wyniku jako następnego numeru.

  1. Oblicz pierwszy wyraz.\(a_1=2\cdot1-1=1\)
  2. Zwiększ indeks do \(2\), niezależnie od poprzedniej wartości.\(a_2=2\cdot2-1=3\)
  3. Podstaw kolejne dwa indeksy.\(a_3=2\cdot3-1=5,\qquad a_4=2\cdot4-1=7\)
  4. Zapisz wartości w kolejności.\(1,\ 3,\ 5,\ 7\)

Każdy indeks ma jeden wynik, ale różne indeksy mogą mieć taki sam wynik. Ciąg stały \(a_n=5\) jest poprawnym ciągiem: na każdym miejscu stoi ta sama liczba.

Wykres składa się z osobnych punktów

Na poziomej osi zaznaczamy indeks \(n\), na pionowej wartość \(a_n\). Dla ciągu z przykładu punkty to \((1,1)\), \((2,3)\), \((3,5)\), \((4,7)\). Nie łączymy ich odcinkami jako częściami wykresu, ponieważ np. indeks \(1{,}5\) nie należy do dziedziny.

Wykres ciągu aₙ = 2n − 1Oś pozioma: indeks n. Oś pionowa: aₙ. Punktów nie łączymy.Wykres ciągu aₙ = 2n − 11234513579naₙOś pozioma: indeks n. Oś pionowa: aₙ. Punktów nie łączymy.

Lista początkowych wyrazów bez dodatkowej reguły nie wyznacza jednoznacznie całego nieskończonego ciągu. Można ją kontynuować na wiele sposobów. Gdy zadanie prosi o wzór, wykorzystaj podaną regułę lub określoną klasę ciągu.

Typowy błąd

\(a_3\) oznacza \(3a\).Dolny indeks wskazuje pozycję, a nie działanie mnożenia.
Dla \(a_n=2n-1\) trzeci wyraz to \(a_3=5\).

Zawsze rozdziel pytania „który wyraz?” i „ile wynosi?”. Sprawdź początek numerowania oraz to, czy szukany indeks istnieje w ciągu skończonym.

Najczęstsze pytania

Czy indeks jest wartością wyrazu?
Nie. W \(a_6=-2\) numer wyrazu to \(6\), a jego wartość to \(-2\). Indeks wskazuje pozycję.
Dlaczego punktów wykresu ciągu nie łączymy?
Dziedzina składa się z określonych indeksów całkowitych. Odcinki sugerowałyby wartości dla pośrednich, niedozwolonych numerów, np. \(1{,}5\).

Poćwicz

ABCD

W zapisie \(a_6=-2\) wartością wyrazu jest:

ABCD

Dla \(a_n=3n\) oblicz \(a_4\).

ABCD

Pierwsze trzy wyrazy \(a_n=n^2\), przy numerowaniu od \(n=1\), to:

ABCD

Który zapis oznacza cały ciąg?

ABCD

Jeśli \(a_6=-2\), to:

ABCD

Dla \(a_n=10-n\) piąty wyraz to:

Sprawdź, ile już umiesz

Przećwicz to zagadnienie na fiszkach albo przejdź do zestawu zadań z całego działu.

Ebook PDF 395 zadań maturalnych z matematyki podstawowej z rozwiązaniami krok po kroku w jednym pliku. Zobacz ebook (19,99 zł)