Ciągi

Granice ciągów — obliczanie granicy ciągu, ciągi rozbieżne i twierdzenia o granicach

Obliczanie granicy ciągu, ciągi rozbieżne oraz twierdzenia o granicach i arytmetyka granic — 21 zadań maturalnych, każde z odpowiedzią, rozwiązaniem krok po kroku i zasadami oceniania CKE. Blisko stąd do tematów granice funkcji, szereg geometryczny i ciąg określony wzorem ogólnym.

21zadań w tym temacie

Węższe przekroje

Zagadnienia w tym temacie

Te same zadania pogrupowane według konkretnego pojęcia.

Zanim zaczniesz rozwiązywać

Wyjaśnienie teorii

Jeśli temat jest dla Ciebie nowy, zacznij od wyjaśnienia: teoria do tego zagadnienia.

Pełny zestaw

Wszystkie zadania z odpowiedziami i rozwiązaniami

Zadania z arkuszy CKE z lat 2002–2026, uporządkowane od najnowszych.

Ciągi

Zadanie 1, maj 2026, poziom rozszerzony

maj 2026rozszerzony2 pkt
Oblicz granicę \[\lim_{n\to+\infty}\frac{\binom{n+2}{n-1}}{\frac{1}{2}n^{3}-4n+7}.\] Zapisz obliczenia.
Odpowiedź
\(\displaystyle \frac{1}{3}\)
Rozwiązanie krok po kroku
Symbol Newtona rozpisujemy, korzystając z równości \(\binom{n+2}{n-1}=\binom{n+2}{3}\): \[\binom{n+2}{n-1}=\frac{(n+2)(n+1)n}{6}.\] Licznik i mianownik są wielomianami trzeciego stopnia, więc dzielimy oba przez \(n^{3}\): \[\lim_{n\to+\infty}\frac{\frac{(n+2)(n+1)n}{6}}{\frac12n^{3}-4n+7}=\lim_{n\to+\infty}\frac{\frac16\left(1+\frac2n\right)\left(1+\frac1n\right)}{\frac12-\frac4{n^{2}}+\frac7{n^{3}}}=\frac{\frac16}{\frac12}=\frac13.\] **Odpowiedź.** \(\frac13\)
Klucz i zasady oceniania
**0 pkt** – rozwiązanie, w którym zastosowano niepoprawną metodę, albo brak rozwiązania. **1 pkt** – zapisanie wyrażenia \(\binom{n+2}{n-1}\) w postaci […] lub w postaci […], \(\frac{n(n+1)(n+2)}{6}\). **2 pkt** – zastosowanie poprawnej metody i poprawny wynik: \(\frac{1}{3}\). Uwaga: Jeżeli zdający zapisze symbol Newtona \(\binom{n+2}{n-1}\) błędnie jako \(\frac{n(n+1)(n+2)}{3}\) lub \(n(n+1)(n+2)\), lub popełni błąd rachunkowy, ale otrzyma iloraz wielomianów stopnia trzeciego i konsekwentnie do popełnionego błędu obliczy granicę, to otrzymuje 1 punkt.
Wymagania podstawy programowej
Wymagania określone w podstawie programowej **Wymagania ogólne:** III. Wykorzystanie i interpretowanie reprezentacji - stosowanie obiektów matematycznych i operowanie nimi, interpretowanie pojęć matematycznych. **Wymagania szczegółowe:** XI.R2) Zdający stosuje współczynnik dwumianowy (symbol Newtona) i jego własności […]. VI.R1) Zdający oblicza granice ciągów, korzystając z […] twierdzeń o granicach sumy, różnicy, iloczynu i ilorazu ciągów zbieżnych […].

Liczby rzeczywiste

Zadanie 8, zbiór zadań z informatora 2025, poziom rozszerzony

zbiór zadań z informatora 2025rozszerzony2 pkt
Oblicz granicę \[\lim_{n\to\infty}\sqrt[n]{6^n+7^n}.\] Zapisz obliczenia.
Odpowiedź
\[\lim_{n\to\infty}\sqrt[n]{6^n+7^n}=7.\]
Rozwiązanie krok po kroku
Dla każdego \(n\in\mathbb{N}\) zachodzi \[7^n\leq6^n+7^n\leq2\cdot7^n.\] Po wyciągnięciu pierwiastków stopnia \(n\): \[7\leq\sqrt[n]{6^n+7^n}\leq7\sqrt[n]{2}.\] Ponieważ \(\lim_{n\to\infty}7=7\) oraz \(\lim_{n\to\infty}7\sqrt[n]{2}=7\), z twierdzenia o trzech ciągach otrzymujemy szukaną granicę równą \(7\).
Klucz i zasady oceniania
**2 pkt** – zastosowanie poprawnej metody i poprawny wynik **1 pkt** – wskazanie ciągów ograniczających o tej samej granicy, np. \(7\) i \(7\sqrt[n]{2}\), oraz obliczenie granicy jednego z nich **0 pkt** – niepoprawna metoda albo brak rozwiązania
Wymagania podstawy programowej
**Wymagania ogólne:** III. Wykorzystanie i interpretowanie reprezentacji - stosowanie obiektów matematycznych i operowanie nimi. **Wymagania szczegółowe:** VI.1 R) Zdający oblicza granice ciągów, korzystając między innymi z granic ciągów typu \(\sqrt[n]{a}\) oraz z twierdzenia o trzech ciągach.

Liczby rzeczywiste

Zadanie 17, zbiór zadań z informatora 2025, poziom rozszerzony

zbiór zadań z informatora 2025rozszerzony3 pkt
Ciąg \((a_n)\) jest określony wzorem \[a_n=(n+5)^2\left(\frac{p+1}{(n+1)(n+2)}+\frac{2p+2}{(n+2)(n+3)}\right)\] dla każdej liczby naturalnej \(n\geq1\). Wyznacz wszystkie wartości parametru \(p\), dla których granica ciągu \((a_n)\) jest równa \(12\). Zapisz obliczenia.
Odpowiedź
\[p=3.\]
Rozwiązanie krok po kroku
Rozdzielamy składniki: \[a_n=(p+1)\frac{(n+5)^2}{(n+1)(n+2)}+(2p+2)\frac{(n+5)^2}{(n+2)(n+3)}.\] Oba ilorazy wielomianów mają granicę \(1\), ponieważ liczniki i mianowniki są stopnia \(2\) i mają ten sam współczynnik wiodący. Zatem \[\lim_{n\to\infty}a_n=(p+1)+(2p+2)=3p+3.\] Warunek \(3p+3=12\) daje \(p=3\).
Klucz i zasady oceniania
**3 pkt** – zastosowanie poprawnej metody i poprawny wynik **2 pkt** – wyznaczenie granicy ciągu \((a_n)\) w zależności od \(p\) **1 pkt** – obliczenie jednej z dwóch granic ilorazów występujących we wzorze **0 pkt** – niepoprawna metoda albo brak rozwiązania
Wymagania podstawy programowej
**Wymagania ogólne:** III. Wykorzystanie i interpretowanie reprezentacji - stosowanie obiektów matematycznych i operowanie nimi. **Wymagania szczegółowe:** VI.1 R) Zdający oblicza granice ciągów, korzystając z twierdzeń o granicach sumy, iloczynu i ilorazu ciągów zbieżnych.

Granice i pochodne

Zadanie 5, czerwiec 2024, poziom rozszerzony

czerwiec 2024rozszerzony2 pkt
Granica \[\lim_{n\to+\infty}\frac{15n+24}{2\sqrt{3n^2+4n-2}}\] istnieje i jest skończona. Oblicz tę granicę. W pola odpowiedzi wpisz kolejno, od lewej do prawej, cyfrę jedności i pierwsze dwie cyfry po przecinku nieskończonego rozwinięcia dziesiętnego otrzymanego wyniku.
Odpowiedź
\[\frac{5\sqrt3}{2}=4,330\ldots\] W pola należy wpisać kolejno: **\(4\), \(3\), \(3\)**.
Rozwiązanie krok po kroku
Dzielimy licznik i mianownik przez \(n\): \[\lim_{n\to+\infty}\frac{15+\frac{24}{n}}{2\sqrt{3+\frac4n-\frac{2}{n^2}}}=\frac{15}{2\sqrt3}=\frac{5\sqrt3}{2}.\] Ponieważ \(\frac{5\sqrt3}{2}=4,330\ldots\), cyfrą jedności jest \(4\), a pierwszymi dwiema cyframi po przecinku są \(3\) i \(3\).
Klucz i zasady oceniania
**2 pkt** – odpowiedź całkowicie poprawna **0 pkt** – odpowiedź niepełna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi
Wymagania podstawy programowej
**Wymagania ogólne:** II. Wykorzystanie i interpretowanie reprezentacji. **Wymagania szczegółowe:** 5. R1) Zdający oblicza granice ciągów.

Ciągi

Zadanie 8, próbna grudzień 2024, poziom rozszerzony

próbna grudzień 2024rozszerzony4 pkt
**Oblicz granicę** \[\lim_{n\to+\infty}\frac{1+3+5+7+\ldots+(2n+1)}{\binom n2},\] gdzie \(1+3+5+7+\ldots+(2n+1)\) jest sumą kolejnych liczb naturalnych nieparzystych. **Zapisz obliczenia.**
Odpowiedź
\[2.\]
Rozwiązanie krok po kroku
Suma \(1+3+5+\ldots+(2n+1)\) zawiera \(n+1\) kolejnych liczb nieparzystych. Jej wartość wynosi \[1+3+5+\ldots+(2n+1)=(n+1)^2.\] Ponadto \[\binom n2=\frac{n(n-1)}2.\] Zatem \[\lim_{n\to+\infty}\frac{1+3+5+\ldots+(2n+1)}{\binom n2}=\lim_{n\to+\infty}\frac{(n+1)^2}{n(n-1)/2}.\] Po uproszczeniu: \[\lim_{n\to+\infty}\frac{2n^2+4n+2}{n^2-n}=\lim_{n\to+\infty}\frac{2+\frac4n+\frac2{n^2}}{1-\frac1n}=2.\]
Klucz i zasady oceniania
**4 pkt** – zastosowanie poprawnej metody i poprawny wynik: \(2\) **3 pkt** – wyznaczenie sumy \(1+3+5+\ldots+(2n+1)=(n+1)^2\) oraz zapisanie \(\binom n2=\frac{n(n-1)}2\) **2 pkt** – wyznaczenie liczby składników sumy: \(n+1\), oraz rozwinięcie symbolu Newtona; albo wyznaczenie sumy \((n+1)^2\) **1 pkt** – wyznaczenie liczby składników sumy: \(n+1\); albo zapisanie \(\binom n2=\frac{n(n-1)}2\) **0 pkt** – rozwiązanie, w którym zastosowano niepoprawną metodę, albo brak rozwiązania **Uwaga CKE:** przyjęcie błędnie, że suma ma \(n\) składników, i konsekwentne doprowadzenie rozwiązania do końca daje \(2\) punkty.
Wymagania podstawy programowej
**Wymagania ogólne:** IV. Wykorzystanie i interpretowanie reprezentacji. 4. Stosowanie i tworzenie strategii przy rozwiązywaniu zadań, również w sytuacjach nietypowych. **Wymagania szczegółowe:** VI.R1) Zdający oblicza granice ciągów.

Granice i pochodne

Zadanie 5, czerwiec 2023, poziom rozszerzony

czerwiec 2023rozszerzony2 pkt
**Oblicz granicę** \[\lim_{n\to\infty}\frac{4n^3-2n+1}{3n^3-n^2-2n+3}.\] W poniższe kratki wpisz kolejno - od lewej do prawej - pierwszą, drugą oraz trzecią cyfrę nieskończonego rozwinięcia dziesiętnego otrzymanego wyniku.
Odpowiedź
Do kratek należy wpisać kolejno: \(1\), \(3\), \(3\).
Rozwiązanie krok po kroku
Dzielimy licznik i mianownik przez \(n^3\): \[\lim_{n\to\infty}\frac{4-\frac2{n^2}+\frac1{n^3}}{3-\frac1n-\frac2{n^2}+\frac3{n^3}}=\frac43.\] Ponieważ \[\frac43=1{,}333\ldots=1{,}(3),\] pierwsze trzy cyfry rozwinięcia dziesiętnego to kolejno \(1\), \(3\), \(3\).
Klucz i zasady oceniania
**2 pkt** – odpowiedź całkowicie poprawna: wpisanie kolejno cyfr \(1\), \(3\), \(3\) **0 pkt** – odpowiedź niepełna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi
Wymagania podstawy programowej
**Element podstawy programowej:** obliczanie granicy ciągu będącego ilorazem wielomianów oraz interpretowanie rozwinięcia dziesiętnego wyniku. Klucz CKE dla tego arkusza w formule 2015 nie podaje osobnego kodu wymagania.

Liczby rzeczywiste

Zadanie 8, zbiór zadań z informatora 2023, poziom rozszerzony

zbiór zadań z informatora 2023rozszerzony2 pkt
**Oblicz granicę** \[\lim_{n\to\infty}\sqrt[n]{6^n+7^n}.\]
Odpowiedź
\(7\)
Rozwiązanie krok po kroku
Dla każdego \(n\in\mathbb N\) zachodzi \[7^n\le 6^n+7^n\le 2\cdot7^n.\] Po wyciągnięciu pierwiastka stopnia \(n\) otrzymujemy \[7\le\sqrt[n]{6^n+7^n}\le7\sqrt[n]{2}.\] Ponieważ \[\lim_{n\to\infty}7=7\qquad\text{oraz}\qquad\lim_{n\to\infty}7\sqrt[n]{2}=7,\] to z twierdzenia o trzech ciągach \[\lim_{n\to\infty}\sqrt[n]{6^n+7^n}=7.\]
Klucz i zasady oceniania
**2 pkt** – prawidłowe zastosowanie twierdzenia o trzech ciągach i wynik \(7\) **1 pkt** – zauważenie, że \(7^n\le6^n+7^n\le2\cdot7^n\), oraz obliczenie granic ciągów ograniczających **0 pkt** – rozwiązanie niepoprawne albo brak rozwiązania
Wymagania podstawy programowej
**Wymagania ogólne:** III.1 stosowanie obiektów matematycznych, operowanie nimi i interpretowanie pojęć matematycznych. **Wymagania szczegółowe:** VI.1R obliczanie granic ciągów z wykorzystaniem znanych granic oraz twierdzenia o trzech ciągach.

Liczby rzeczywiste

Zadanie 17, zbiór zadań z informatora 2023, poziom rozszerzony

zbiór zadań z informatora 2023rozszerzony3 pkt
Ciąg \((a_n)\) jest określony wzorem \[a_n=(n+5)^2\left(\frac{p+1}{(n+1)(n+2)}+\frac{2p+2}{(n+2)(n+3)}\right)\] dla \(n\ge1\). **Wyznacz wszystkie wartości parametru \(p\), dla których granica ciągu \((a_n)\) jest równa \(12\).**
Odpowiedź
\(p=3\)
Rozwiązanie krok po kroku
Rozdzielamy składniki ciągu: \[a_n=(p+1)\frac{(n+5)^2}{(n+1)(n+2)}+(2p+2)\frac{(n+5)^2}{(n+2)(n+3)}.\] Po podzieleniu liczników i mianowników przez \(n^2\) otrzymujemy \[\lim_{n\to\infty}\frac{(n+5)^2}{(n+1)(n+2)}=1,\qquad\lim_{n\to\infty}\frac{(n+5)^2}{(n+2)(n+3)}=1.\] Zatem \[\lim_{n\to\infty}a_n=(p+1)+(2p+2)=3p+3.\] Warunek z zadania daje \(3p+3=12\), stąd \(p=3\).
Klucz i zasady oceniania
**3 pkt** – poprawna metoda obliczenia granicy i prawidłowe wyznaczenie \(p=3\) **2 pkt** – wyznaczenie granicy ciągu \((a_n)\) w zależności od \(p\) **1 pkt** – obliczenie jednej z dwóch granic ilorazów występujących we wzorze ciągu **0 pkt** – rozwiązanie niepoprawne albo brak rozwiązania
Wymagania podstawy programowej
**Wymagania ogólne:** III.1 stosowanie obiektów matematycznych, operowanie nimi i interpretowanie pojęć. **Wymagania szczegółowe:** VI.1R obliczanie granic z wykorzystaniem twierdzeń o granicy sumy, iloczynu i ilorazu ciągów zbieżnych.

Ciągi

Zadanie 5, maj 2022, poziom rozszerzony

maj 2022rozszerzony2 pkt
Ciąg \((a_n)\) jest określony dla każdej liczby naturalnej \(n\geq1\) wzorem \[a_n=\frac{(7p-1)n^3+5pn-3}{(p+1)n^3+n^2+p},\] gdzie \(p\) jest liczbą rzeczywistą dodatnią. **Oblicz wartość \(p\), dla której granica ciągu \((a_n)\) jest równa \(\frac43\).** W odpowiedzi podaj kolejno pierwszą, drugą oraz trzecią cyfrę po przecinku nieskończonego rozwinięcia dziesiętnego otrzymanego wyniku.
Odpowiedź
\[p=\frac7{17}=0{,}411764\ldots\] Pierwsze trzy cyfry po przecinku to **\(4\), \(1\), \(1\)**.
Rozwiązanie krok po kroku
Granica ilorazu wielomianów tego samego stopnia jest ilorazem współczynników przy najwyższych potęgach: \[\lim_{n\to\infty}a_n=\frac{7p-1}{p+1}.\] Z warunku zadania \[\frac{7p-1}{p+1}=\frac43.\] Ponieważ \(p>0\), mianownik jest niezerowy. Po pomnożeniu stronami otrzymujemy \[21p-3=4p+4,\qquad17p=7,\qquad p=\frac7{17}.\] Rozwinięcie dziesiętne ma postać \[\frac7{17}=0{,}411764\ldots,\] więc szukane cyfry to \(4\), \(1\), \(1\).
Klucz i zasady oceniania
**2 pkt** – odpowiedź całkowicie poprawna: **4, 1, 1** **0 pkt** – odpowiedź niepełna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi
Wymagania podstawy programowej
W zasadach oceniania CKE dla tego zadania kodowanego nie wyszczególniono osobnego wymagania programowego. Zadanie sprawdza obliczanie granicy ciągu będącego ilorazem wielomianów oraz rozwiązywanie równania z parametrem.

Ciągi

Zadanie 2, czerwiec 2021, poziom rozszerzony

czerwiec 2021rozszerzony1 pkt
Granice \[\lim_{n\to\infty}\frac{an^2+bn+4}{n+1}\qquad\text{i}\qquad\lim_{n\to\infty}\frac{n+1}{an^2+bn+4}\] są równe. Stąd wynika, że **A.** \(a=0\) i \(b=0\) **B.** \(|a|=1\) i \(b=0\) **C.** \(|a|=1\) i \(|b|=1\) **D.** \(a=0\) i \(|b|=1\)
Odpowiedź
**D.** \(a=0\) i \(|b|=1\)
Rozwiązanie krok po kroku
Aby obie granice były równe i skończone, musi być \(a=0\). Wtedy dla \(b\neq0\): \[\lim_{n\to\infty}\frac{bn+4}{n+1}=b,\qquad \lim_{n\to\infty}\frac{n+1}{bn+4}=\frac1b.\] Warunek równości daje \[b=\frac1b,\qquad b^2=1,\qquad |b|=1.\]
Klucz i zasady oceniania
**1 pkt** – odpowiedź poprawna: D **0 pkt** – odpowiedź niepoprawna albo brak odpowiedzi
Wymagania podstawy programowej
**Wymagania ogólne:** III. wykorzystanie i interpretowanie reprezentacji. **Wymagania szczegółowe:** obliczanie granic ciągów z wykorzystaniem własności granic i porównywania stopni wielomianów.

Ciągi

Zadanie 5, maj 2021, poziom rozszerzony

maj 2021rozszerzony2 pkt
Oblicz granicę \[\lim_{n\to\infty}\frac{(3n+2)^2-(1-2n)^2}{(2n-1)^2}.\] W odpowiedzi podaj cyfrę jedności i pierwsze dwie cyfry po przecinku skończonego rozwinięcia dziesiętnego otrzymanego wyniku.
Odpowiedź
\[1{,}25\] W kratkach należało zapisać kolejno cyfry \(1\), \(2\), \(5\).
Rozwiązanie krok po kroku
Rozwijamy kwadraty w liczniku i mianowniku: \[(3n+2)^2-(1-2n)^2=9n^2+12n+4-(4n^2-4n+1)=5n^2+16n+3,\] \[(2n-1)^2=4n^2-4n+1.\] Dzieląc licznik i mianownik przez \(n^2\), otrzymujemy \[\lim_{n\to\infty}\frac{5+\frac{16}{n}+\frac3{n^2}}{4-\frac4n+\frac1{n^2}}=\frac54=1{,}25.\]
Klucz i zasady oceniania
**2 pkt** – odpowiedź całkowicie poprawna: \(1{,}25\), czyli cyfry \(1,2,5\) **0 pkt** – odpowiedź niepełna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi
Wymagania podstawy programowej
**Wymagania ogólne:** II. wykorzystanie i interpretowanie reprezentacji. **Wymagania szczegółowe:** R5.1 obliczanie granic ciągów z wykorzystaniem granic \(1/n\), \(1/n^2\) i twierdzeń o działaniach na granicach.

Ciągi

Zadanie 2, czerwiec 2020, poziom rozszerzony

czerwiec 2020rozszerzony1 pkt
Ciąg \((a_n)\) jest określony wzorem \[a_n=\frac{3n^2+7n-5}{11-5n+5n^2}\] dla \(n\geq1\). Granica tego ciągu jest równa **A.** \(3\) **B.** \(\frac15\) **C.** \(\frac35\) **D.** \(-\frac5{11}\)
Odpowiedź
**C.** \(\frac35\)
Rozwiązanie krok po kroku
Licznik i mianownik są wielomianami tego samego stopnia. Dzielimy licznik i mianownik przez \(n^2\): \[a_n=\frac{3+\frac7n-\frac5{n^2}}{\frac{11}{n^2}-\frac5n+5}.\] Dla \(n\to+\infty\) składniki zawierające \(\frac1n\) i \(\frac1{n^2}\) dążą do zera, zatem \[\lim_{n\to+\infty}a_n=\frac35.\]
Klucz i zasady oceniania
**1 pkt** – odpowiedź poprawna: C **0 pkt** – odpowiedź niepoprawna albo brak odpowiedzi
Wymagania podstawy programowej
**Wymagania ogólne:** II. wykorzystanie i interpretowanie reprezentacji. **Wymagania szczegółowe:** R5.2 obliczanie granic ciągów z wykorzystaniem granic ciągów typu \(\frac1n\), \(\frac1{n^2}\) oraz twierdzeń o działaniach na granicach.

Ciągi

Zadanie 5, maj 2019, poziom rozszerzony

maj 2019rozszerzony2 pkt
Oblicz granicę \[\lim_{n\to\infty}\left(\frac{9n^3+11n^2}{7n^3+5n^2+3n+1}-\frac{n^2}{3n^2+1}\right).\] Wpisz w kratki - od lewej do prawej - trzy kolejne cyfry po przecinku rozwinięcia dziesiętnego otrzymanego wyniku.
Odpowiedź
Granica jest równa \[\frac{20}{21}=0{,}(952380).\] Przykładowy poprawny kod: **\(952\)**.
Rozwiązanie krok po kroku
Dzieląc licznik i mianownik pierwszego ułamka przez \(n^3\), a drugiego przez \(n^2\), otrzymujemy \[\lim_{n\to\infty}\frac{9+\frac{11}{n}}{7+\frac5n+\frac3{n^2}+\frac1{n^3}}=\frac97\] oraz \[\lim_{n\to\infty}\frac1{3+\frac1{n^2}}=\frac13.\] Zatem \[\frac97-\frac13=\frac{27-7}{21}=\frac{20}{21}=0{,}(952380).\]
Klucz i zasady oceniania
**2 pkt** – zakodowanie dowolnych trzech kolejnych cyfr okresu: **952**, **523**, **238**, **380**, **809** albo **095** **0 pkt** – inny kod albo brak odpowiedzi
Wymagania podstawy programowej
**Wymagania ogólne:** II. wykorzystanie i interpretowanie reprezentacji. **Wymagania szczegółowe:** R5.2 obliczanie granic ciągów z użyciem granic typu \(1/n\), \(1/n^2\) oraz twierdzeń o działaniach na granicach.

Ciągi

Zadanie 2, maj 2017, poziom rozszerzony

maj 2017rozszerzony1 pkt
Nieskończony ciąg liczbowy jest określony wzorem \[a_n=\frac{(n^2-10n)(2-3n)}{2n^3+n^2+3}\qquad\text{dla }n\geq1.\] Wtedy **A.** \(\displaystyle\lim_{n\to\infty}a_n=\frac12\) **B.** \(\displaystyle\lim_{n\to\infty}a_n=0\) **C.** \(\displaystyle\lim_{n\to\infty}a_n=-\infty\) **D.** \(\displaystyle\lim_{n\to\infty}a_n=-\frac32\)
Odpowiedź
**D.** \(\displaystyle\lim_{n\to\infty}a_n=-\frac32\)
Rozwiązanie krok po kroku
Licznik ma stopień trzeci i współczynnik wiodący \(-3\), a mianownik stopień trzeci i współczynnik wiodący \(2\). Zatem granica jest równa \(-\frac32\).
Klucz i zasady oceniania
**1 pkt** – odpowiedź D **0 pkt** – odpowiedź błędna lub brak
Wymagania podstawy programowej
**Klasyfikacja CKE:** ciągi - granica ilorazu wielomianów tego samego stopnia.

Ciągi

Zadanie 5, czerwiec 2016, poziom rozszerzony

czerwiec 2016rozszerzony1 pkt
Granica \[\lim_{n\to\infty}\frac{-7n^3+3n}{1+2n+3n^2+4n^5}\] jest równa **A.** \(-\infty\) **B.** \(-\frac74\) **C.** \(0\) **D.** \(+\infty\)
Odpowiedź
**C.** \(0\)
Rozwiązanie krok po kroku
Stopień licznika jest równy \(3\), a stopień mianownika \(5\). Po podzieleniu licznika i mianownika przez \(n^5\) otrzymujemy \[\lim_{n\to\infty}\frac{-7/n^2+3/n^4}{1/n^5+2/n^4+3/n^3+4}=0.\]
Klucz i zasady oceniania
**1 pkt** – odpowiedź C **0 pkt** – odpowiedź błędna lub brak
Wymagania podstawy programowej
**Klasyfikacja CKE:** ciągi - granica ilorazu wielomianów różnych stopni.

Funkcje

Zadanie 5, maj 2016, poziom rozszerzony

maj 2016rozszerzony1 pkt
Granica \[\lim_{n\to\infty}\frac{(pn^2+4n)^3}{5n^6-4}=-\frac85.\] Wynika stąd, że **A.** \(p=-8\) **B.** \(p=4\) **C.** \(p=2\) **D.** \(p=-2\)
Odpowiedź
**D.** \(p=-2\)
Rozwiązanie krok po kroku
Po podzieleniu licznika i mianownika przez \(n^6\) granica jest równa \(\frac{p^3}{5}\). Zatem \[\frac{p^3}{5}=-\frac85,\qquad p^3=-8,\qquad p=-2.\]
Klucz i zasady oceniania
**1 pkt** – odpowiedź D **0 pkt** – odpowiedź błędna lub brak
Wymagania podstawy programowej
**Klasyfikacja CKE:** ciągi - granica ciągu i porównanie współczynników przy najwyższych potęgach.

Ciągi

Zadanie 7, arkusz pokazowy 2015, poziom rozszerzony

arkusz pokazowy 2015rozszerzony2 pkt
Oblicz granicę ciągu \[\lim_{n\to\infty}\frac{3n^2-5n+2}{(8n+7)(n+4)}.\] Zakoduj trzy pierwsze cyfry po przecinku rozwinięcia dziesiętnego obliczonej granicy.
Odpowiedź
Należy zakodować cyfry \(3,7,5\).
Rozwiązanie krok po kroku
Dzielimy licznik i mianownik przez \(n^2\): \[\lim_{n\to\infty}\frac{3-5/n+2/n^2}{(8+7/n)(1+4/n)}=\frac38=0{,}375.\] Trzy pierwsze cyfry po przecinku to \(3,7,5\).
Klucz i zasady oceniania
**2 pkt** – poprawne zakodowanie cyfr \(3,7,5\) **1 pkt** – obliczenie granicy \(\frac38\) lub \(0{,}375\) z błędnym kodowaniem **0 pkt** – brak koniecznego postępu
Wymagania podstawy programowej
**Wymagania ogólne:** CKE II. Wykorzystanie i interpretowanie reprezentacji. **Wymagania szczegółowe:** 5.2 R - obliczanie granic ciągów i działania na granicach.

Ciągi

Zadanie 10, zbiór zadań z informatora 2015, poziom rozszerzony

zbiór zadań z informatora 2015rozszerzony2 pkt
Oblicz \[\lim_{n\to\infty}\frac{-2n^3+3n}{(1-4n)^3}.\] Zakoduj pierwsze trzy cyfry po przecinku rozwinięcia dziesiętnego otrzymanego wyniku.
Odpowiedź
\[\frac1{32}=0{,}03125.\] Należy zakodować cyfry \(0,3,1\).
Rozwiązanie krok po kroku
Wyłączamy \(n^3\) w liczniku i mianowniku: \[\lim_{n\to\infty}\frac{-2n^3+3n}{(1-4n)^3}=\lim_{n\to\infty}\frac{n^3\left(-2+\frac3{n^2}\right)}{n^3\left(\frac1n-4\right)^3}=\frac{-2}{(-4)^3}=\frac1{32}=0{,}03125.\] Pierwsze trzy cyfry po przecinku to \(0,3,1\).
Klucz i zasady oceniania
**Informator CKE podaje rozwiązanie wzorcowe bez osobnej tabeli punktacji: 2 pkt** – poprawna granica \(\frac1{32}\) i kod \(031\) **1 pkt** – poprawne podzielenie licznika i mianownika przez \(n^3\) lub wskazanie ilorazu współczynników najwyższych potęg **0 pkt** – brak istotnego postępu albo rozwiązanie błędne
Wymagania podstawy programowej
**Wymagania ogólne:** II. Wykorzystanie i interpretowanie reprezentacji. Zdający rozumie i interpretuje pojęcia matematyczne oraz operuje obiektami matematycznymi. **Wymagania szczegółowe:** 5.2. R. Zdający oblicza granice ciągów, korzystając z granic ciągów typu \(\frac1n\), \(\frac1{n^2}\) oraz z twierdzeń o działaniach na granicach ciągów.

Ciągi

Zadanie 6, maj 2015, poziom rozszerzony

maj 2015rozszerzony2 pkt
Oblicz granicę \[\lim_{n\to\infty}\left(\frac{11n^3+6n+5}{6n^3+1}-\frac{2n^2+2n+1}{5n^2-4}\right).\] W poniższe kratki wpisz kolejno cyfrę jedności i pierwsze dwie cyfry po przecinku rozwinięcia dziesiętnego otrzymanego wyniku.
Odpowiedź
Do kratek należy wpisać kolejno: \(1,4,3\).
Rozwiązanie krok po kroku
Obie granice obliczamy z ilorazów współczynników przy najwyższych potęgach: \[\lim_{n\to\infty}\frac{11n^3+6n+5}{6n^3+1}=\frac{11}{6},\qquad \lim_{n\to\infty}\frac{2n^2+2n+1}{5n^2-4}=\frac25.\] Zatem \[\frac{11}{6}-\frac25=\frac{55-12}{30}=\frac{43}{30}=1{,}4333\ldots\] Cyfra jedności i pierwsze dwie cyfry po przecinku to \(1,4,3\).
Klucz i zasady oceniania
**2 pkt** – poprawne cyfry \(1,4,3\) **1 pkt** – poprawne wyznaczenie granic składowych \(\frac{11}{6}\) i \(\frac25\) albo otrzymanie \(\frac{43}{30}\), lecz błędne wpisanie cyfr **0 pkt** – brak koniecznego postępu
Wymagania podstawy programowej
**Wymagania ogólne:** CKE II. Wykorzystanie i interpretowanie reprezentacji. **Wymagania szczegółowe:** 5. Ciągi - obliczanie granic ciągów i korzystanie z twierdzeń o działaniach na granicach (R5.2).

Wyrażenia algebraiczne

Zadanie 8, próbna grudzień 2014, poziom rozszerzony

próbna grudzień 2014rozszerzony2 pkt
Oblicz granicę \[\lim_{n\to\infty}\left(\frac{n^2}{n+2}-\frac{(n+2)^2}{n+444}\right).\]
Odpowiedź
\[\lim_{n\to\infty}\left(\frac{n^{2}}{n+2}-\frac{(n+2)^{2}}{n+444}\right)=438.\]
Rozwiązanie krok po kroku
Sprowadzamy obie części do wspólnego mianownika \((n+2)(n+444)\): \[\frac{n^{2}}{n+2}-\frac{(n+2)^{2}}{n+444}=\frac{n^{2}(n+444)-(n+2)^{3}}{(n+2)(n+444)}.\] Licznik rozwijamy: \[n^{3}+444n^{2}-\left(n^{3}+6n^{2}+12n+8\right)=438n^{2}-12n-8.\] Mianownik po wymnożeniu to \(n^{2}+446n+888\). Dzielimy licznik i mianownik przez \(n^{2}\): \[\frac{438-\tfrac{12}{n}-\tfrac{8}{n^{2}}}{1+\tfrac{446}{n}+\tfrac{888}{n^{2}}}\xrightarrow[n\to\infty]{}\frac{438-0-0}{1+0+0}=438.\] **Odpowiedź.** Granica jest równa \(438\).
Klucz i zasady oceniania
**Schemat oceniania** **1 pkt** – jeżeli poprawnie zapisze wyrażenie […] w postaci ułamka, np. \(\frac{438n^2-12n-8}{(n+2)(n+444)}\). **2 pkt** – jeżeli poprawnie obliczy wartość granicy.
Wymagania podstawy programowej
17 Zadanie 8. (0–2)  n2 n  22  Oblicz granicę lim    . n  n  2 n  444    II. Wykorzystanie R11.1. Zdający oblicza granice funkcji (i granice i interpretowanie jednostronne), korzystając z twierdzeń o działaniach na reprezentacji granicach i z własności funkcji ciągłych. Rozwiązanie:  n2 n  22   n2 n  444  n  23  lim     lim    n  n  2 n  444  n  n  2 n  444      438n2 12n  8  lim  438 n n  2 n  444 Schemat oceniania Zdający otrzymuje – 1 pkt n2 n  22 438n2 12n  8 jeżeli poprawnie zapisze wyrażenie  w postaci ułamka, np. . n  2 n  444 n  2 n  444 Zdający otrzymuje – 2 pkt jeżeli poprawnie obliczy wartość granicy.

Inne zagadnienia

Zadanie 14, maj 2005, poziom rozszerzony

maj 2005rozszerzony5 pkt
Oblicz: \[\lim_{n\to\infty}\frac{1+4+7+\ldots+(3n-2)}{5+7+9+\ldots+(2n+3)}.\]
Odpowiedź
\[\lim_{n\to\infty}\frac{1+4+7+\ldots+(3n-2)}{5+7+9+\ldots+(2n+3)}=\frac32.\]
Rozwiązanie krok po kroku
Zarówno licznik, jak i mianownik są sumami początkowych wyrazów ciągów arytmetycznych; wyznaczamy je ze wzoru \[S_n=\frac{a_1+a_n}{2}\cdot n.\] **Licznik.** Ciąg \(1,4,7,\ldots\) ma \(a_1=1\) i różnicę \(r=3\), a jego \(n\)-ty wyraz to \(a_n=1+3(n-1)=3n-2\) — zgadza się z ostatnim składnikiem, więc sumujemy \(n\) wyrazów: \[S_n=\frac{1+(3n-2)}{2}\cdot n=\frac{n(3n-1)}{2}=\frac{3n^{2}-n}{2}.\] **Mianownik.** Ciąg \(5,7,9,\ldots\) ma \(b_1=5\) i różnicę \(r'=2\), a jego \(n\)-ty wyraz to \(b_n=5+2(n-1)=2n+3\) — również zgadza się z ostatnim składnikiem, więc i tu sumujemy \(n\) wyrazów: \[S'_n=\frac{5+(2n+3)}{2}\cdot n=\frac{n(2n+8)}{2}=n^{2}+4n.\] **Granica.** Dla \(n\geq1\) mamy \(S'_n\ne0\), więc \[\frac{S_n}{S'_n}=\frac{\frac{3n^{2}-n}{2}}{n^{2}+4n}=\frac{3n^{2}-n}{2n^{2}+8n}.\] Licznik i mianownik są wielomianami tego samego, drugiego stopnia, więc granica jest ilorazem współczynników przy \(n^{2}\): \[\lim_{n\to\infty}\frac{3n^{2}-n}{2n^{2}+8n}=\frac32.\] **Odpowiedź.** Granica jest równa \(\frac32\).
Klucz i zasady oceniania
**Schemat CKE (\(5\) pkt łącznie):** **2 pkt** – wyznaczenie \(a_1=1\), \(r=3\) oraz sumy licznika \(S_n=\frac{3n^{2}-n}{2}\) (\(1\) pkt za metodę, \(1\) pkt za obliczenia) **2 pkt** – wyznaczenie \(b_1=5\), \(r'=2\) oraz sumy mianownika \(S'_n=n^{2}+4n\) (\(1\) pkt za metodę, \(1\) pkt za obliczenia) **1 pkt** – obliczenie granicy: \(\frac32\)
Wymagania podstawy programowej
**Sprawdzana umiejętność:** stosowanie wzoru na sumę początkowych wyrazów ciągu arytmetycznego oraz obliczanie granicy ciągu będącego ilorazem wielomianów tego samego stopnia.

Powiązane

Zadania, w których ten temat jest jednym z wątków

Pełna treść i rozwiązanie każdego z nich leżą w temacie, który dla tego zadania jest głównym. Tutaj są, bo ćwicząc granice ciągów, warto je zrobić.

maj 20074 pkt

Zadanie 11, maj 2007, poziom rozszerzony

Suma \(n\) początkowych wyrazów ciągu arytmetycznego \((a_n)\) wyraża się wzorem \[S_n=2n^2+n\qquad\text{dla }n\geqslant1.\] a) Oblicz sumę \(50\) początkowych wyrazów…
maj 20065 pkt

Zadanie 13, maj 2006, poziom rozszerzony

Dany jest ciąg \((a_n)\), gdzie \[a_n=\frac{5n+6}{10(n+1)}\] dla każdej liczby naturalnej \(n\geqslant1\). a) Zbadaj monotoniczność ciągu \((a_n)\). b) Oblicz…

Przefiltruj po typie zadania

Pozostałe tematy w dziale Ciągi