background image

Blok V: Ciągi. Różniczkowanie i całkowanie

V.1 Napisz 4 początkowe wyrazy ciągu:

a) a

n

= 2n

− 1

b) a

n

=

+ 3

n!

c) a

n

=

n!

n(+ 1)

V.2 Oblicz (lub zapisz) c

1

c

3

c

2k

c

n

−k

dla:

a) c

n

= 3

·2

n

b) c

n

=

3n

− 2

3

− 4n

c) c

n

=

1

− (1)

n

n

d) c

n

=

(n

− 1)!(+ 1)!

(n!)

2

V.3 Napisz 3 i 5 wyraz ciągu określonego rekurencyjnie:

a) a

1

= 2,

a

n+1

= 3a

n

b) a

1

= 1,

a

n+1

=

1
3

(2a

n

+ 1)

c) a

1

= 4,

a

n+1

=

a

n

d) a

n

=

1
3

,

a

n+1

= 3

n

a

n

2

e) a

1

= 1,

a

n+1

a

n

+ (

1)

n

f) a

1

= 1,

a

n+1

=

2

n

+ 1

a

n

.

V.4* Znajdź wzór na a

n

dla ciągu określonego rekurencyjnie:

a) a

1

= 1,

a

n+1

a

n

+ 1

b) a

1

= 2,

a

n+1

a

n

c) a

1

= 1,

a

n+1

a

n

+ 8n

d) a

1

= 2,

a

n+1

= 3a

n

+ 2n

− 1

e) a

1

=

2, a

n+1

=

−a

n

.

V.5* Ciąg (a

n

) określony jest następująco:

a) a

1

=

1

2

,

a

n+1

=

a

n

2(+ 1)a

n

+ 1

. Wyznacz a

1

. . . a

n

.

b) a

1

= 1,

a

1

+ 2a

2

. . . na

n

n(+ 1)a

n

, dla n

­ 2. Wyznacz a

n

.

V.6 Wyznacz n-ty wyraz ciagu wiedząc, że suma S

n

wynosi:

a) S

n

=

3

2

n

2

1

2

n

b) S

n

n

2

c) S

n

=

n

+ 1

V.7 Oblicz sumę wszystkich liczb nieparzystych od 1 do 99.

V.8 Zbadaj, czy podany ciąg jest ciągiem arytmetycznym. Jeśli tak to wyznacz jego różnicę:

a) a

n

= 6+ 1,

b) b

n

=

n

− 1

+ 1

c) c

n

n

2 + 2

d) d

n

n

2

+ 1

V.9 Znajdź wzór na ogólny wyraz ciagu arytmetyczngo a

n

wiedząc, że:

a) a

1

= 5,

= 7;

b) a

1

=

2, r = 5;

c) a

2

=

1
2

,

a

3

=

1
4

;

d) a

3

=

2,

a

3

a

5

=

4.

V.10 Oblicz sumę S

n

ciągu arytmetycznego (a

n

):

1

background image

a) a

1

= 1,

= 3,

= 12

b) a

1

= 100,

=

2, n = 50

c) a

1

=

10, r = 5, n = 25

V.11 Wyznacz ciąg arytmetyczny, w którym:

a) S

4

= 12,

S

6

= 42

b) S

4

a,

S

6

b.

V.12 Ósmy wyraz ciągu arytmetycznego wynosi 37, zaś jedenasty wynosi 52. Oblicz wyraz dwudziesty oraz
sumę wyrazów od 5 do 15.

V.13 Długości boków trójkąta prostokątnego tworzą ciąg arytmetyczny. Przeciwprostokątna wynosi 30 cm.
Oblicz długości przyprostokątnych.

V.14 W pewnym ciągu arytmetycznym a

1

= 8, a

n

= 83, S

n

= 728. Oblicz i różnicę tego ciągu.

V.15* Udowodnić, że jeśli liczby dodatnie abtworzą ciąg arytmetyczny, to liczby

1

+

c

,

1

+

a

,

1

+

b

także tworzą ciąg arytmetyczny.

V.16* Oblicz jedenasty wyraz ciągu arytmetycznego, jeśli suma jego początkowych wyrazów wyraża się
wzorem S

n

= 3n

2

+ 4n.

V.17* Utworzyć ciąg arytmetyczny o następujących własnościach: 1) pierwszy wyraz ciągu jest równy 1, a
ostatni 31, 2) suma wszystkich wyrazów od drugiego do przedostatniego włącznie jest 4 razy większa od sumy
dwóch największych z nich.

V.18 Suma trzech liczb tworzących ciąg arytmetyczny wynosi 21. Liczby te powiększone odpowiednio o 2, 3
i 9 utworzą ciąg geometryczny. Znajdź te liczby.

V.19 Jeśli podany ciąg jest geometryczny, to wyznacz jego iloraz:

a) 13927, . . .

b) 555, . . .

c)

24, −68, −12, . . .

d)

3

2

,

1

2

,

3

6

, . . .,

e)

2,

22

2, . . ..

V.20 Wypisz 4 początkowe wyrazy ciągu geometrycznego, w którym

a) a

1

=

2, q =

1

2

b) a

1

=

2,

=

1

2

c) a

1

=

4, q 

1

2

d) a

1

=

1

2

,

=

2.

V.21 Wyznacz iloraz ciągu geometrycznego, w którym

a) a

1

= 12,

a

2

= 9

b) a

5

= 81,

a

7

= 729

c) a

3

=

2,

a

4

=

6

d) a

3

=

1

2

,

a

6

=

1

16

.

V.22 Wyznacz ciąg geometryczny (a

n

), w którym:

a)

{

a

4

− a

2

=

24

a

2

a

3

=

6

b)

{

a

6

=

4a

4

a

2

a

5

=

216

V.23 Oblicz sumę S

n

ciągu geometrycznego (a

n

), w którym:

2

background image

a)

a

1

=

1
2

,

=

2,

= 8

b)

a

1

=

1, q 2, n = 6

c)

a

1

= 5,

=

3
2

,

= 5.

V.24 Pierwszy wyraz ciągu geometrycznego wynosi 2, a iloraz jest równy 3. Oblicz piąty i siódmy wyraz tego
ciągu.

V.25 Dane są a

3

=

20

9

a

5

=

80

81

dla pewnego ciągu geometrycznego. Obliczyć pierwszy wyraz oraz iloraz

tego ciągu.

V.26 W ciągu geometrycznym a

1

= 2 i = 2. Obliczyć sumę dziesięciu początkowych wyrazów tego ciągu.

V.27* Udowodnić, że suma odwrotności wszystkich wyrazów skończonego ciągu geometrycznego równa jest
sumie jego wszystkich wyrazów podzielonej przez iloczyn pierwszego i ostatniego wyrazu:

=

S

n

a

1

a

n

,

=

n

i=1

1

a

i

.

V.28* Między liczby 32 i 500 wstawić liczby tak, aby ciąg (32, x, y, 500) był ciągiem geometrycznym.

V.29 Dany jest ciąg geometryczny, w którym a

1

a

3

a

5

= 21, a

3

− a

1

= 3. Znaleźć ten ciąg.

V.30 Znaleźć ciąg geometryczny o pięciu wyrazach, w którym suma trzech początkowych wyrazów wynosi
7, zaś suma trzech końcowych wyrazów jest 28.

V.31 Oblicz sumy:

a)

x

2

x

3

. . . x

n

b)

1 + x

2

x

4

. . . x

2n

c*)

+ 2x

2

+ 3x

3

. . . nx

n

.

V.32 Znaleźć cztery liczby, z których pierwsze trzy tworzą ciąg geometryczny, natomiast ostatnie trzy —
ciąg arytemtyczny. Suma liczb skrajnych wynosi 14, suma dwóch pozostałych wynosi 12.

V.33 Dane są dwa ciągi: arytemetyczny i geometryczny. Dwa pierwsze wyrazy ciągu geometrycznego są
odpowiednio równe dwóm pierwszym wyrazom ciągu arytmetycznego. Trzeci wyraz ciągu geometrycznego
jest o 12 większy od trzeciego wyrazu ciągu arytmetycznego. Trzeci wyraz ciągu arytmetycznego jest o 12
większy od pierwszego wyrazu ciągu geometrycznego. Znaleźć te ciągi.

V.34 Liczby xyztworzą ciąg geometryczny. Wykazać, że: (x

2

y

2

z

2

)(y

2

z

2

u

2

) = (xy yz zu)

2

.

V.35* Ciągiem Fibonacciego nazywamy ciąg (a

n

) określony nastęująco: a

1

a

2

= 1, a

n+2

a

n+1

a

n

.

Udowodnić, że

a

n

=

1

5

[(

1 +

5

2

)

n

(

1

5

2

)

n

]

dla każdej liczby naturalnej n.

V.36* Wykazać, że jeśli ciąg a

n

n

2

5n+2, to wtedy ciąg b

n

a

n+1

−a

n

+ 9 jest ciągiem arytmetycznym.

V.37 Wiedząc, że liczby y+ 2+ 1, x

2

+ 4+ 3są trzema kolejnymi wyrazami ciągu arytmetycznego,

zbadaj dla jakich x

∈ R ciąg ten jest ciągiem rosnącym?

V.38 Dla jakich liczb rzeczywistych ciąg (

13 + 2, x,

13

− 2) jest ciągiem geometrycznym?

V.39 Udowodnij, że jeśli drugi wyraz ciągu arytmetycznego jest średnią geometryczną wyrazu pierwszego i
czwartego, to wyraz szósty jest średnią geometryczną wyrazu czwartego i dziewiątego.

V.40 Dany jest ciąg o wyrazie ogólnym a

n

oraz dwie liczby ϵ. Które wyrazy danego ciągu spełniają

nierówność:

|a

n

− g| < ϵ, gdy:

3

background image

a) a

n

=

n

− 1

n

,

= 1,

ϵ = 10

3

b) a

n

=

2n

n

2

+ 1

,

= 0,

ϵ = 2

·10

3

c) a

n

= (

1)

n

1

n

,

= 0,

ϵ = 3

·10

2

d) a

n

=

1

2

n

,

= 0,

ϵ =

1

2

10

.

V.41* Wykaż, że liczba 0 jest granicą ciągu (a

n

):

a) a

n

=

2

n

b) a

n

=

(

1)

n

n

c) a

n

=

3

+ 1

d) a

n

=

2+ 1

n

2

V.42* Udowodnij, że liczba jest granicą ciągu (a

n

), jeśli:

a) a

n

=

2n

+ 1

,

= 2

b) a

n

=

n

− 1

3(+ 1)

,

=

1

3

c) a

n

=

n

2

n

− 1

n

2

− n + 1

,

= 1.

V.43* Pokazać, że ciąg: a

n

= 1 + (

1)

n

nie ma granicy.

V.44 Udowodnij twierdzenie o trzech ciągach:

Jeżeli lim

n

→∞

a

n

= lim

n

→∞

c

n

oraz istnieje liczba δ, taka, że dla każdego n > δ

a

n

¬ b

n

¬ c

n

, to lim

n

→∞

b

n

g.

V.45 Znajdź granicę ciągu o wyrazie ogólnym:

a) lim

n

→∞

n

+ 1

b) lim

n

→∞

5n

− 3

7

− 5n

c) lim

n

→∞

n

2

− 1

3

− n

3

d) lim

n

→∞

(

6n

− 2

4n

− 7

)

3

e) lim

n

→∞

+ 2

n

f) lim

n

→∞

4n

2

+ 1

− 2n

g) lim

n

→∞

3

n

3

+ 4n

2

− n

h) lim

n

→∞

1 + 2 +

· · · n

n

2

i) lim

n

→∞

1

2

+ 2

2

+

· · · n

2

n

3

j) lim

n

→∞

3

· 2

2n+2

− 10

5

· 4

n

1

+ 3

k) lim

n

→∞

1 + 3 + 6 +

· · · +

n(n+1)

2

n

3

l) lim

n

→∞

1

1

· 2

+

1

2

· 3

+

· · · +

1

n(n

− 1)

m*)

lim

n

→∞

1 +

2

2

+

3

2

2

+

4

2

3

+

· · · +

n

2

n

1

V.46 Znajdź granicę ciągu o wyrazie ogólnym:

a) lim

n

→∞

1 + 5 + 5

2

+

· · · + 5

n

n

5

b) lim

n

→∞

n

10

n

+ 9

n

+ 8

n

c) lim

n

→∞

3n

2

+ 2n

− − n

3

n

5

n

+ 7

n

+ 9

n

d) lim

n

→∞

(

1 +

1

n

)

n

e) lim

n

→∞

(

+ 3

n

)

3

f) lim

n

→∞

(

+ 12

6n

)

n

g) lim

n

→∞

(

1 +

13

n

)

2n

h) lim

n

→∞

(

n

2

+ 6

n

2

)

n

2

i) lim

n

→∞

(

1 +

1

n

2

)

n

j*)

lim

n

→∞

n(ln(+ 1)

− ln n)

k*)

lim

n

→∞

+

n

n

n

l) lim

n

→∞

log

2

n

5

log

8

n

4

background image

V.47 Zbadaj, czy podany szereg geometryczny jest zbieżny. Jeśli tak, to znajdź jego granicę:

a) 1

1

2

+

1

4

1

8

. . .

b) 3

− 9 + 27 − 81 + . . .

c)

1

2

+

1

3

+

2

3

+

2

3

3

. . .

d) 0.2 + 0.02 + 0.002 + . . .,

e)

4

3

+ 1 +

3

4

. . .

f)

3 + 1 +

1

3

+

1

3

. . ..

V.48 Dla jakich wartości podany szereg geometryczny jest zbieżny:

a) x

− 3x

2

+ 9x

3

. . .

b) 1

1

x

+

1

x

2

1

x

3

. . .

c) 1 +

1

1 + x

+

1

(1 + x)

2

. . .

d) tg + tg

2

+ tg

3

. . ..

V.49 Oblicz granicę:

a) lim

n

→∞

(

5

6

+

13

36

. . . +

2

n

+ 3

n

6

n

)

b) lim

n

→∞

(

7

12

+

25

144

. . . +

3

n

+ 4

n

12

n

)

.

V.50 Oblicz:

a) 1 +

2

2

+

1

2

. . .

b) 12 + 6 + 3 + . . .

c) 1

3

5

+

9

25

27

125

. . .

d)

2 + 2 + 2

2 + . . ..

V.51 Podany ułamek okresowy zamień na zwykły:

a) 0.(2)

b) 2.3(21)

c) 0.0(80)

d) 1.8(81).

V.52* W trójkąt równoboczny o boku wpisanao koło, w to koło wpisano zanowu trójkąt równoboczny, a
w ten trójkąt znów wpisano koło itd. Oblicz sumę długości promieni i sumę pól otrzymanego nieskończonego
ciągu kół.

V.53* Dany jest kwadrat o boku a. Kwadrat ten rozcięto na dwa prostokąty o równych polach. Jeden z tych
prostokątów rozcięto następnie na 2 kwadraty, z których jeden rozcięto znowu na 2 prostokąty o równych
polach itd. Znajdź sumę tych wszystkich pól, korzystając z własności szeregu geometrycznego. (Pokazanie –
na przykładzie – słuszności wzoru na sumę ciągu geometrycznego).

V.54 Znajdź granicę funkcji (na podstawie definicji Heinego):

a) (x) = 3x

2

− 5x

3

− 7 w punkcie 12.

b) (x) =

x

2

− 4

x

− 2

w punkcie 2

c) (x) =

x

3

− 27

x

− 3

w punkcie 3

d) (x) =

x

− 3

x

− 7

w punkcie 4

V.55* Znaleźć granicę funkcji (x) = sin x/x przy dążącym do zera. Wynik przedstawić w sposób graficzny.
Jaki rodzaj nieciąglości posiada ta funkcja w punkcie = 0? W jaki sposób można zbudować z tej funkcji
funkcję ciągłą?

V.56 Znajdź granicę funkcji w punkcie

a) lim

x

1

(2x

− 1)

b) lim

x

→−1

(

3x

2

+ 4+ 7)

c) lim

x

1

x

3

+ 1

(x

− 20)

10

d) lim

x

5

x

2

− 11+ 30

x

− 5

e) lim

x

→−3

x

2

− 9

+ 3

f) lim

x

→−2

x

2

+ 4+ 4

+ 2

5

background image

g) lim

x

0

sin(5x)

x

h) lim

x

0

sin αx

sin βx

i) lim

x

0

1

− cos x

x

2

j) lim

x

0

sin

2

2x

sin

2

3x

k) lim

x

0

6x

2

− 2x − 1

2x

3

− x

2

− 1

l) lim

x

0

+ 1

− 1

x

m) lim

x

2

x

− 2

x

2

n) lim

x

0

x

2

+ 16

− 4

x

2

+ 25

− 5

o) lim

x

0

tg x

x

p*)

lim

x

1

1

− x

ctg(πx/2)

V.57 Znajdź granicę funkcji w nieskończoności

a) lim

x

→∞

x

2

− − x

b) lim

x

→∞

x

2

− 6+ 9 − x + 3

c) lim

x

→∞

x

2

+ 1

2x

2

+ 1

d) lim

x

→∞

x

2

+ 4x

− 7

3x

2

− 2+ 3

e) lim

x

→∞

(

1 +

1

2x

)

3x

f) lim

x

→∞

(

x

2

− 2

x

2

)

5x

g) lim

x

→∞

(x

3

− 7π)

h)

lim

x

→−∞

(x

3

+ 2x

2

− 6+ 1)

i) lim

x

→∞

x

3

− 5x

2

+ 7x

− 8

3x

4

− 6x

2

− 10

j)

lim

x

→−∞

3x

3

− 10x

2

− 7+ 11

2x

2

− 12x

3

− 13x − 5

V.58 Zbadać granice jednostronne funkcji w punktach nie należących do dziedziny:

a) (x) =

1

x

b) (x) =

x

x

− 4

c) (x) =

2

+ 2

d) (x) =

1

x

− 1

e) (x) =

12

− x

x

− 5

f) (x) =

x

2

+ 2x

− 15

+ 5

g) (x) =

2

x

2

− 1

h) (x) =

1

(+ 1)

2

i) (x) = e

1/x

V.59 Zbadać ciągłość funkcji na zbiorze

R

a) (x) =


|x + 2|

+ 2

,

x

̸2

1,

=

2

b) (x) =


x

2

x

x

2

− x

,

x

̸= 01

1,

= 0

1,

= 1

c) (x) =


x

3

+ 2x

2

+ 2

+ 2

,

x

̸2

5,

=

2

d) (x) =


x(+ cos x)

+ sin x

,

x

̸= 0

0,

= 0

V.60 Oblicz pochodną funkcji:

a) (x) = + 3

b) (x) = + 5

c) (x) = x

− π

d) (x) = + 7

e) (x) = 5

f) (x) = e

g) (x) = 2x

h) (x) =

5x

i) (x) =

2x

j) (x) = x

2

k) (x) = x

3

l) (x) = x

1
2

m) (x) = x

3
2

n) (x) = x

2

o) (x) = x

5

p) (x) = 2x

3

q) (x) = 3x

2

r) (x) = 5x

7

s) (x) =

10x

2

t) (x) = 9x

2

− 12+ 4

6

background image

u) (x) = x

3

− 9x

2

+ 27+ 27

v) (x) = 49x

2

− 70+ 25

w) (x) = (5

− 7x)

2

x) (x) = (x

− 3)

3

y) (x) = 8x

3

− 8x

2

+ 2+ 3

z) (x) = (+ 2)

4

V.61 Oblicz pochodną funkcji

a) (x) = tg x

b) (x) = ctg x

c) (x) = 2 sin x

d) (x) = 3 cos π

e) (x) = 5 tg x

− 7

f) (x) =

3 ctg + 3

V.62 Oblicz pochodną funkcji:

a) (x) = (x

− 1)(x

2

+ 1)

b) (x) = x(x

− 2)(x − 3)

c) (x) = x e

x

d) (x) = x

2

2

x

e) (x) = x

3

log(x) + 2x

2

log

2

(x)

f) (x) = cos x

g) (x) = x

2

sin tg x

h) (x) = (x

2

− x + 1)(sin + 3 cos x)

V.63 Oblicz pochodną funkcji:

a) (x) =

x

− 1

x

b) (x) =

x

x

− 1

c) (x) =

x

2

x

− 1

d) (x) =

x

x

2

− 1

e) (x) =

x

3

x

− 2

f) (x) =

x

− 3

x

− 2

g) (x) =

5x

− 8

6+ 1

h) (x) =

log x

x

2

+ 1

i) (x) =

x

2

(sin + cos x)

cos x

j) (x) =

x

n

e

x

ln(x)

V.64 Oblicz pochodną funkcji złożonej:

a) (x) = (x

2

+ 1)

10

b) (x) = (x

3

x

2

− x − 2)

5

c) (x) = sin(2x)

d) (x) = cos(3x)

e) (x) = tg(4x)

f) (x) =

x

2

+ 1

g) (x) = ln(+

x

2

+ 1)

h) (x) =

(

5x

− 8

6+ 1

)

3

i) (x) =

(

16x

2

− 5x − 9

12x

− 7

)

4

j) (x) = (3x

5

− 17+ 3)

3

− 7

k) (x) = (3x

5

− 17+ 3)

13

− 7

l) (x) =

4

4x

3

+ 2x

2

− π x

2

9

m) (x) =

x

2

x

2

− 1

(x

2

+ 1)

2

V.65 Oblicz pochodną funkcji złożonej

a) (x) = tg 8x

b) (x) = ctg 7x

c) (x) = (sin x)

2

d) (x) = (cos x)

3

e) (x) = (tg x)

5

f) (x) = 3(sin x)

4

g) (x) =

1

7

(tg x)

2

h) (x) = sin(+ 3)

i) (x) = cos(x

2

− 3)

j) (x) = tg(x

3

+ 7)

k) (x) = ctg(3x

2

− 8+ 5)

7

background image

V.66 Oblicz pochodną funkcji:

a) (x) = 3x

2

sin

(

+ 3

x

− 1

+ 1

)

b) (x) = [5cos(x

2

− 1)]

2

c) (x) =

7tg

(

x

− 1

+ 2

)

d) (x) =

1

x

2

ctg

x

2

e) (x) = sin cos x

f) (x) = (sin + cos x)

2

g) (x) = sin cos(x

− 3)

h) (x) = sin(x

− 3) cos(+ 3)

i) (x) = (ctg(x

2

− 7))

3

tg

3

(x

2

− 7)

j) (x) = 2 ln x

2

k) (x) = ln

x

x

− 1

l) (x) = ln

2

x

m) (x) =

ln(tg(sin(x

2

+ 1)))

V.67 Oblicz pochodną funkcji:

a) (x) = a

2x

b) (x) =

5a

3x

c) (x) =

8a

8x

d) (x) =

3a

3x

e) (x) = 3e

3x

f) (x) = 13e

3x

6

g) (x) = x

x

h) (x) = 2x

x

2

i) (x) = x

tg x

j) (x) = (sin x)

sin x

k) (x) = tg x

x

V.68* Znajdź równania stycznych do okręgu o środku w punkcie (32) i promieniu równym 4 dla punktów
okręgu o odciętej = 4.

V.69* Znajdź kąt pomiędzy stycznymi do okręgu o środku w punkcie (47) i promieniu równym 9 w punkcie
= 6.

V.70 Znajdź styczną do wykresu funkcji:

a) (x) = 2x

2

− 3+ 5 w punkcie = 2

b) (x) = e

x

3

w punkcie = 3

c) (x) = 2 sin 2w punkcie π

V.71 Znajdź ekstrema funkcji:

a) (x) = 3x

2

− 5+ 7

b) (x) =

5x

2

+ 17+ 1

c) (x) = 3x

4

− 5x − 7

d) (x) = 5x

3

12x

2

+5x+12

V.72 Znajdź punkt, w którym prosta styczna w tym punkcie do paraboli =

1
2

x

2

jest równoległa do 2x

+ 3 = 0.

V.73 Określ przedziały monotoniczności funkcji

a) x

3

− 4x

2

+ 4+ 2

b) =

x

2

+ 1

c) =

x

4

x

3

− 1

d) x

2

e

−x

2

e) x

3

+ 2

x

− 1

V.74* Bieguny ogniwa o sile elektromotorycznej i oporności wewnętrznej połączono przewodnikiem o
oporności R. Zbadać dla jakiej wartości moc na tej oporności jest największa.

V.75* Na danym kole opisać trapez równoramienny o najmniejszym polu.

V.76 Oblicz:

8

background image

a)

dx

b)

xdx

c)

(+ 1)dx

d)

(x

2

− 3+ 5)dx

e)

(2x

3

− 5x

2

+ 4x

− 1)dx

f)

(x

4

−x

3

+

1

2

x

2

5x−5)dx

g)

(sin + 2 cos x)dx

h)

(cos x

− 3 sin x)dx

i)

tg xdx

j)

ctg xdx

k)

∫ (

5

x

+

2

x

2

)

dx

l)

4

x

2

dx

m)

3

x

3

dx

n)

(e

x

+ 2 tg x)dx

o)

x

xdx

p)

3

x

2

+ 2

4

x

x

dx

V.77 Oblicz stosując twierdzenie o całkowaniu przez części:

a)

sin xdx

b)

cos xdx

c)

xe

x

dx

d)

x

2

e

x

dx

e)

x

3

e

x

dx

f)

ln xdx

g)

x

5

ln xdx

h)

e

x

sin xdx

i)

e

x

cos xdx

V.78 Oblicz stosując twierdzenie o całkowaniu przez podstawienie:

a)

8e

4x

dx

b)

(17e

5x

− 7x

2

+ 1)dx

c)

sin 2xdx

d)

cos 5xdx

e)

sin

(

1

2

x

)

dx

f)

6 sin 7xdx

g)

e

−x

dx

h)

5 ln(3x)

3

dx

i)

1

x

2

+ 9

dx

j)

2x

x

2

+ 1

dx

k)

1

x

− 1

dx

l)

3x

x

2

− 3

dx

m)

7

8x

− 12

dx

V.79* Oblicz:

a)

sin

2

xdx

b)

cos

2

xdx

c)

3 sin 2cos 2xdx

d)

13dx

3x

2

− 15x − 42

e)

(3+

21

4

)

2x

2

+ 7+ 1

dx

f)

1

− x

2

1

− x

2

dx

g)

1

cos x

dx

h)

sin

3

+ cos

3

x

sin

2

x

− sin cos + cos

2

x

dx

i)

1

x

2

− 4

dx

j)

1

x

2

+ 1

dx

k)

1

x

2

− 16

dx

l)

3x

4

− 5x − 7

12x

3

− 5

dx

9

background image

m)

7x

3

3x

2

− 5

dx

10

background image

Odpowiedzi

V.1. a) a

1

= 1, a

2

= 3, a

3

= 5, a

4

= 7

b) a

1

= 4

, a

2

=

5
2

, a

3

= 1

, a

4

=

7

24

c) a

1

=

1
2

, a

2

=

1
3

, a

3

=

1
2

, a

4

=

6
5

V.2. a) c

1

= 6

, c

3

= 24

, c

2k

= 3 · 4

k

, c

n−k

= 3 · 2

n−k

b) c

1

= −1

, c

3

= −

7
9

, c

2k

=

6k−2
3−8k

, c

n−k

=

3(n−k)−2
3−4(n−k)

c) c

1

= 2

, c

3

=

2
3

, c

2k

= 0

, c

n−k

=

1−(−1)

n−k

n−k

d) c

1

= 2

, c

3

=

4
3

, c

2k

=

2k+1

2k

, c

n−k

=

n−k+1

n−k

V.3. a) a

3

= 18

, a

5

= 162

,

b) a

3

= 1

, a

5

= 1

c) a

3

=

2

, a

5

=

8

2

,

d) a

3

= 3

2

, a

5

= 3

4

e) a

3

= 1

, a

5

= 1

,

f) a

3

=

4
3

, a

5

=

128

15

V.4. * a)a

n

= n

b) a

n

= 2

c) a

n

= (2n − 1)

2

d) a

n

= 3

n

− n

e) a

n

= 2(−1)

n

V.5. * a) S

n

= 1 −

1

n+1

b) a

n

=

1

2n

a

n

V.6. a) a

n

= 3n − 2

b) a

n

= 2n − 1

c) a

n

=

1

n(n+1)

.

V.7. 2500

V.8. a) Tak, r=6,

b) nie,

c) tak, r =

2

,

d) nie

V.9. a) a

n

= −2 + 7n

, b) a

n

= −7 + 5n

, c) a

n

= 1 −

1
4

n

, d) a

n

= −2

V.10. a) S

n

= 210

b) S

n

= 2250

, c) S

n

= 1250

V.11. a) a

1

= −3

, r = 4

b) a

1

=

5
8

a −

b

4

, r =

b

6

a
4

V.12. a

20

=97, S

5−15

= 517

V.13. 18, 24, 30

V.14. n = 16 r = 5

V.15. * -

V.16. S

11

= 67

V.17. * a

1

= 1, r = 2

V.18. 18, 7, −4 lub 3, 7, 11

V.19. a) q = 3, b) q = 1, c) - , d) q =

3

3

, e) q = −

2

V.20. a) a

1

= −2,a

2

= −1, a

3

= −

1
2

,a

4

= −

1
4

, b) a

1

=

2,a

2

= 1, a

3

=

2

2

,a

4

=

1
2

,

c) a

1

= −4,a

2

= 2, a

3

= −1,a

4

=

1
2

, d) a

1

=

2

2

,a

2

= 1, a

3

=

2,a

4

= 2

background image

V.21. a) q =

3
4

, b) q

1

= 3

, q

2

= −3

, c) q = −

3

, d) q = −

1
2

V.22. a) a

1

=

1
5

, q

1

= 5

b) a

1

= 12

, q

1

= 2

lub a

1

=

108

7

, q

2

= −2

V.23. a) S

8

=

−15

2

(

1−

2

) ,

b) S

6

= 21

, c) S

5

=

210

32

V.24. a

5

= 162 a

7

= 1458

V.25. a

1

= 5 q = −

2
3

lub

a

1

= 5 q =

2
3

V.26. S

10

= 2046

V.27. * S =

1
a

+

1

aq

+

1

aq

2

+ · · · +

1

aq

n−1

, sprowadzamy do wspólnego mianownika

V.28. * x = 80 y = 200

V.29. a

1

= 3, q =

2

lub

a

1

= 3, q = −

2

lub

a

1

= 1, q = 2

lub

a

1

= 1, q = −2

V.30. (1, 2, 4, 8, 16)

V.31. a) S

n

= x

1−x

n

1−x

b) S

n

=

1−x

2n+2

1−x

2

c) S

n

=

x−(n+1)x

n+1

+nx

n+2

(1−x)

2

V.32. (2, 4, 8, 12) lub (12.5, 7.5, 4.5, 1.5)

V.33. (3, 9, 15, ...) lub (3, 9, 27, ...)

V.34. x, y = xq, z = xq

2

, u = xq

3

, podstawiamy do równania, wymna»amy lew¡ stron¦, do prawej stosujemy

wzór na kwadrat sumy trzech skªadników, st¡d L=P

V.35. *-

V.36. * b

n+1

− b

n

= 2

V.37. r = a

2

− a

1

> 0

, r = a

3

− a

2

> 0

. . .

V.38. x = 3 lub x = −3

V.39. a

1

+ r = a

2

=

a

1

a

4

⇒ r = 0 ∨ r = a

1

a

1

+ 5r = a

6

=

a

4

a

9

V.40. a) n > 1000, c) n >

100

3

, d) n > 0

V.41. a) ∀ε > 0 ∃n

0

∀n ≥ n

0

|a

n

− 0| < ε ⇔



2

n



< ε ⇔ n >

2
ε

, np. n

0

=

h

2
ε

+ 1

i

V.42. -

V.43. a

2k

= 1 + (−1)

2k

→ 2

, a

2k−1

= 1 + (−1)

2k−1

→ 0

, st¡d ci¡g rozbie»ny

V.44. -

V.45. a) 1,

b) −1,

c) 0,

d)

27

8

,

e) 0,

f) 0 ,

g)

4
3

,

h)

1
2

,

i)

1
3

,

j)

48

5

,

k)

1
2

,

l) 1,

m) 4

V.46. a) ∞,

b) 10,

c)

1

9

3

,

d) e,

e) 1,

f) 0,

g) e

26

,

h) e

6

,

i) 1,

j) 1,

background image

k) 1,

l) 15

V.47. a)

2
3

,

b) nie,

c)

3
2

2 +

3

,

d)

2
9

,

e)

16

3

,

f)

3

3+3
2

V.48. a) (−

1
3

,

1
3

) − {0}

,

b) (−∞, −1) ∪ (1, ∞),

c) (−∞, −2) ∪ (0, ∞),

d) (−

π

4

,

π

4

) − {0} + kπ

,

V.49. a)

25
17

, b)

49
59

V.50. a) 2 +

2

,

b) 24,

c)

5
8

,

d) ∞

V.51. a)

2
9

,

b) 2

53

165

=

383
165

,

c)

8

99

,

d) 1

97

110

=

207
110

V.52. S

r

=

3

3

a

, S

p

=

π

9

a

2

V.53. -

V.54. a) −8215, b) 4, c) 27, d) −

1
3

V.55. lim

x→0

sinx

x

= 1

, usuwalny

V.56. a) 1,

b) 0,

c)

2

(−19)

10

,

d) −1,

e) −6,

f) 0,

g) 5,

h)

α
β

,

i)

1
2

, j)

4
9

,

k) 1,

l)

1
2

,

m) 2

2

,

n)

5
4

,

o) 1,

p)

2

π

V.57. a) 0,

b) 0,

c)

1
2

,

d)

1
3

,

e) e

3
2

,

f) e

−10

x

= 1

,

g) ∞,

h) −∞,

i) 0,

j) −

1
4

V.58. a) lim

x→0

+

f (x) = ∞

, lim

x→0

f (x) = −∞

,

b) lim

x→4

+

f (x) = ∞

, lim

x→4

f (x) = −∞

,

c) lim

x→−2

+

f (x) = ∞

, lim

x→−2

f (x) = −∞

,

d) lim

x→1

+

f (x) = ∞

, lim

x→1

f (x) = −∞

,

e) lim

x→5

+

f (x) = ∞

, lim

x→5

f (x) = −∞

,

f) lim

x→−5

+

f (x) = −8

, lim

x→−5

f (x) = −8

,

g) lim

x→1

+

f (x) = ∞

, lim

x→1

f (x) = −∞

,

lim

x→−1

+

f (x) = −∞

, lim

x→−1

f (x) = ∞

,

h) lim

x→−1

+

f (x) = −∞

, lim

x→−1

f (x) = −∞

,

i) lim

x→0

+

f (x) = ∞

, lim

x→0

f (x) = 0

V.59. a) brak ci¡gªo±ci, b) x = 0 - funkcja ci¡gªa, x = 1 - brak ci¡gªo±ci,

c) brak ci¡gªo±ci,

d) brak ci¡gªo±ci

V.60. a) 1,

b) 1,

c) 1,

d) 1,

e) 0,

f) 0,

g) 2,

h) -5,

i)

2

,

j) 2x,

k) 3x

2

,

l)

1

2

x

,

m)

3
2

x

1
2

,

n) −2x

−3

,

o) −5x

−6

,

p) 6x

2

,

q) 6x,

r) 35x

6

,

s)

20

x

−3

,

t)18x-12,

u) 3x

2

− 18x + 27

,

v) 98x-70,

w) -14(5-7x),

x) 3 (x − 3)

2

,

y) 24x

2

− 16x + 2

,

z) 4 (x + 2)

3

V.61. a)

1

cos

2

x

,

b) -

1

sin

2

x

,

c) 2cos x,

d) -3sin x,

e)

5

cos

2

x

,

f)

3

sin

2

x

V.62. a) f

0

(x) = 3x

2

b) f

0

(x) = 3x

2

− 10x + 6

c) f

0

(x) = (x + 1)e

x

d) f

0

(x) = 2

x

(2x + x

2

ln 2)

e) f

0

(x) = 3x

2

log(x) + x

2

1

ln 10

+ 4x

2

log

2

(x) + 2x

1

ln 2

f) f

0

(x) = cos x − x sin x

g) f

0

(x) = 2x sin x + x

2

cos x + tg x +

x

cos

2

x

h) f

0

(x) = (2x − 1)(sin x + 3 cos x) + (x

2

− x + 1)(cos x − 3 sin x)

background image

V.63. a) f

0

(x) =

1

x

2

b) f

0

(x) = −

1

(x−1)

2

c) f

0

(x) =

x

2

−2x

(x−1)

2

d) f

0

(x) = −

x

2

+1

(x

2

−1)

2

e) f

0

(x) =

2x

2

(x−3)

(x−2)

2

f) f

0

(x) =

1

(x−2)

2

g) f

0

(x) =

53

(6x+1)

2

h) f

0

(x) =

(log(ex))(x

2

+1)−2x

2

log x

(x

2

+1)

2

i) f

0

(x) = tg x +

x

cos

2

x

+ 1

j) f

0

(x) =

e

x

x

n−1

[(n+x) ln x−1]

ln

2

x

V.64. a) f

0

(x) = 20x(x

2

+ 1)

9

b) f

0

(x) = 5(x

3

+ x

2

− x + 2)

4

(3x

2

+ 2x − 1)

c) f

0

(x) = 2 cos(2x)

d) f

0

(x) = −3sin(3x)

e) f

0

(x) =

4

cos

2

(4x)

f) f

0

(x) =

x

x

2

+1

g) f

0

(x) =

1+

x

x2+1

x+

x

2

+1

h) f

0

(x) =

15(5x−8)

2

(6x+1)

3

18(5x−8)

(6x+1)

4

i) f

0

(x) =

4(32x−5)(16x

2

−5x−9)

3

(12x−7)

4

48(16x

2

−5x−9)

4

(12x−7)

5

j) f

0

(x) = 3(3x

5

− 17x + 3)

2

(15x

4

− 17)

k) f

0

(x) = 13(3x

5

− 17x + 3)

12

(15x

4

− 17)

l) f

0

(x) =

1
4

(4x

3

+ 2x

2

− π)

3
4

(12x

2

+ 4x) + 2x

m) f

0

(x) =

2x

x

2

−1

(x

2

+1)

2

+

x

3

(x

2

+1)

2

x

2

−1

4x

3

x

2

−1

(x

2

+1)

3

V.65. a) f

0

(x) =

8

cos

2

8x

b) f

0

(x) = −

7

sin

2

7x

c) f

0

(x) = 2 sin x cos x = sin 2x

d) f

0

(x) = −3 cos

2

x sin x

e) f

0

(x) = 5 tg

4

x

1

cos

2

f) f

0

(x) = 12 sin

3

x cos x

g) f

0

(x) =

2
7

tg x

1

cos

2

x

h) f

0

(x) = cos(x + 3)

i) f

0

(x) = −2x sin(x

2

− 3)

j) f

0

(x) =

3x

2

cos

2

(x

3

+7)

k) f

0

(x) = −

6x−8

sin

2

(3x

2

−8x+5)

V.66. a) 6x sin



x+3
x−1

+ 1



12x

2

(x−1)

2

cos



x+3
x−1

+ 1



,

b) 10x cos(x

2

− 1) (5 cos (x

2

− 1) − 10 sin (x

2

− 1))

,

c)

1

2

q

7xtg

(

x−1
x+2

)



7tg



x−1
x+2



+

7x

(x+2)

2

cos

2

(

x−1
x+2

)



d) −

2

x

3

ctg

x

2

1

2x

2

sin

2 x

2

e) cos

2

x − sin

2

x

f) 2



cos

2

x − sin

2

x



g) cos x cos (x − 3) − sin x sin (x − 3),

h) cos (x − 3) cos (x + 3) − sin (x − 3) sin (x + 3),

i) 6x

h

ctg(x

2

−7)

cos

2

(x

2

−7)

tg(x

2

−7)

sin

2

(x

2

−7)

i

,

j)

4

x

,

k)

−1

x(x−1)

,

l)

2
x

ln x

,

m)

1

2

ln(tg(sin(x

2

+1)))

·

2x cos(x

2

+1)

tg(sin(x

2

+1))·cos

2

(sin(x

2

+1))

V.67. a) 2a ln (2x),

b) −15a ln (3x),

c) 8a ln



8x



, d)

9a ln(3x)

2

3a

3x

,

e)−9e

−3x

,

f) 234x

5

e

3x

6

,

g) x

x

(ln x + 1)

h) 2x

x

2

(2x ln x + x)

,

i) x

tgx



1

cos

2

x

ln x +

1

x

tgx



,

j) (sin x)

sin x

cos x (ln (sin x) + 1)

,

k) (tgx)

x



ln tgx + x

1

sin x cos x



V.68. y

1

=

15

15

x + 2 −

15 −

4

15

15

,

y

2

= −

15

15

x + 2 +

15 +

4

15

15

V.69. Schemat rozwi¡zania: równania stycznych:y

1

= tgα

1

x + b

1

, y

2

= tgα

2

x + b

2

, α = α

2

− α

1

V.70. a) y = 5x − 3, b) y = x − 2, c) y = 4x − 4π

V.71. a) x =

5
6

- minimum

b) x =

17
10

- maksimum

c) x =

3

90

6

- minimum

d) x =

4
5

69

15

- maksimum, x =

4
5

+

69

15

- minimum

V.72. P = (2, 2)

V.73. a) rosn¡ca (−∞,

2
3

) ∪ (2, ∞)

, malej¡ca (

2
3

, 3)

,

background image

b) rosn¡ca (−∞, −2) ∪ (0, ∞), malej¡ca (−2, −1) ∪ (−1, 0),
c) rosn¡ca (−∞, 0) ∪ (

3

4, ∞)

, malej¡ca (0, 1) ∪ (1,

3

4)

,

d) rosn¡ca (−∞, −1) ∪ (0, 1), malej¡ca (−1, 0) ∪ (1, ∞),
e) rosn¡ca (−∞, −2) ∪ (−

2, 1) ∪ (

2, ∞)

, malej¡ca (−2, −

2) ∪ (−1,

2)

V.74. R = r

V.75. a + b = c + d, kwadrat o boku 2r

V.76. a) F (x) = x + C,

b) F (x) =

1
2

x

2

+ C

,

c) F (x) =

1
2

x

2

+ x + C

,

d) F (x) =

1
3

x

3

3
2

x

2

+ 5x + C

,

e) F (x) =

1
2

x

4

5
3

x

3

+ 2x

2

− x + C

,

f) F (x) =

1
5

x

5

1
4

x

4

+

1
6

x

3

5
2

x

2

− 5x + C

,

g) F (x) = 2sin(x) − cos(x) + C,

h) F (x) = sin(x) + 3cos(x) +

1
2

x

2

+ C

,

i) F (x) = −ln|cos(x)| + C,

j) F (x) = ln|sin(x)| + C

k) F (x) = 5ln|x| −

2

x

+ C

l) F (x) = −

4

x

+ C

,

m) F (x) =

3
2

x

−2

+ C

,

n) F (x) = e

x

− 2ln|cos(x)| + C

,

o) F (x) =

2
5

x

5
2

+ C

,

p) F (x) =

6
7

x

7
6

+

8
3

x

3
4

V.77. a) F (x) = sin(x) − xcos(x) + C b) F (x) = cos(x) + xsin(x) + C

c) F (x) = e

x

(x − 1) + C

d) F (x) = e

x

(x

2

− 2x + 2) + C

e) F (x) = e

x

(x

3

− 3x

2

+ 6x − 6) + C

f) F (x) =

x

2

2

ln x −

x

2

4

+ C

g) F (x) =

x

6

6

ln x −

x

6

36

+ C

h) F (x) =

1
2

e

x

[sin(x) − cos(x)] + C

i) F (x) =

1
2

e

x

[sin(x) + cos(x)] + C

V.78. a) F (x) = 2e

4x

+ C

b) F (x) =

17

5

e

5x

7
3

x

3

+ x + C

c) F (x) = −

1
2

cos 2x + C

d) F (x) =

1
5

sin 5x + C

e) F (x) = −2 cos

x
2

+ C

f) F (x) = −

6
7

cos 7x + C

g) F (x) = −e

−x

+ C

h) F (x) = 5(x ln(3x)

3

− 3x) + C

i) F (x) =

1
3

arc tg

x

3

+ C

j) F (x) = ln(x

2

+ 1) + C

k) F (x) = ln |x − 1| + C

l) F (x) =

3
2

ln |x

2

− 3| + C

m) F (x) =

7
8

ln |8x − 12| + C

V.79. a) F (x) =

x

2

sin 2x

4

b) F (x) =

x
2

+

sin 2x

4

c) F (x) = −

3
8

cos 4x

d) F (x) =

13
27

ln

x−7
x+2

e) F (x) =

3
4

ln(2x

2

+ 7x + 1)

f) F (x) =

arc sin x

2

+

x

1−x

2

2

g) F (x) = ln(tg(

x

2

+

π

4

))

h) F (x) = cos x − sin x

i) F (x) =

1
4

ln

x−2
x+2

j) F (x) = arc tg x

k) F (x) =

1
8

ln(

x−4
x+4

)

l) F (x) =

m) F (x) =

35
18

ln(3x

2

− 5) +

7x

2

6