Platforma de matematică pentru clasele 5–12: probleme noi în fiecare zi, ajustate pentru nivelul tău — cu soluții complete, pas cu pas, până la BAC M1 și Evaluarea Națională. Sub 20 RON pe săptămână.

Clasa a 11-a

Exerciții rezolvate cu limite de șiruri — clasa a 11-a

Pe această pagină găsești 142 exerciții rezolvate cu limite de șiruri pentru clasa a 11-a, fiecare cu rezolvare completă, pas cu pas, în stilul baremului oficial de BAC. Sunt probleme tipice de examen și de teză, alese ca să exersezi eficient și să înțelegi unde apar cele mai frecvente greșeli. Ai nevoie de formule? Vezi tabelul de limite de șiruri.

Limite de șiruri #1

Limita limn1n\displaystyle\lim_{n \to \infty} \dfrac{1}{n} este egală cu:
  1. A. 00
  2. B. 11
  3. C. \infty
  4. D. nu exista˘\text{nu}\text{ }\allowbreak{}\text{există}
Rezolvare

Răspuns corect: A. 00

Când nn \to \infty, 1n0\dfrac{1}{n} \to 0.

Limite de șiruri #2

Limita limn ⁣(12)n\displaystyle\lim_{n \to \infty} \!\left(\dfrac{1}{2}\right)^n este egală cu:
  1. A. 00
  2. B. 12\dfrac{1}{2}
  3. C. 11
  4. D. \infty
Rezolvare

Răspuns corect: A. 00

 ⁣(12)n0\!\left(\dfrac{1}{2}\right)^n \to 0 deoarece q=12<1|q| = \dfrac{1}{2} < 1.

Limite de șiruri #3

Limita limn3n2+52n21\displaystyle\lim_{n \to \infty} \dfrac{3n^2 + 5}{2n^2 - 1} este egală cu:
  1. A. 00
  2. B. 11
  3. C. 32\dfrac{3}{2}
  4. D. \infty
Rezolvare

Răspuns corect: C. 32\dfrac{3}{2}

3n2+52n21=3+5/n221/n232\dfrac{3n^2 + 5}{2n^2 - 1} = \dfrac{3 + 5/n^2}{2 - 1/n^2} \to \dfrac{3}{2}.

Limite de șiruri #4

Limita limnn+1n2+3\displaystyle\lim_{n \to \infty} \dfrac{n + 1}{n^2 + 3} este egală cu:
  1. A. 00
  2. B. 11
  3. C. 13\dfrac{1}{3}
  4. D. \infty
Rezolvare

Răspuns corect: A. 00

n+1n2+3=1/n+1/n21+3/n201=0\dfrac{n + 1}{n^2 + 3} = \dfrac{1/n + 1/n^2}{1 + 3/n^2} \to \dfrac{0}{1} = 0.

Limite de șiruri #5

Limita limnsinnn\displaystyle\lim_{n \to \infty} \dfrac{\sin n}{n} este egală cu:
  1. A. 00
  2. B. 11
  3. C. 1n\dfrac{1}{n}
  4. D. nu exista˘\text{nu}\text{ }\allowbreak{}\text{există}
Rezolvare

Răspuns corect: A. 00

Prin criteriul cleștar, 1nsinnn1n-\dfrac{1}{n} \le \dfrac{\sin n}{n} \le \dfrac{1}{n} și ambele margini tind la 00, deci limita este 00.

Limite de șiruri #6

Limita limn ⁣(1+1n)n\displaystyle\lim_{n \to \infty} \!\left(1 + \dfrac{1}{n}\right)^n este egală cu:
  1. A. 00
  2. B. 11
  3. C. ee
  4. D. \infty
Rezolvare

Răspuns corect: C. ee

Aceasta este definiția standard a lui ee:  ⁣(1+1n)ne\!\left(1 + \dfrac{1}{n}\right)^n \to e.

Limite de șiruri #7

Limita limn ⁣(n+1n)\displaystyle\lim_{n \to \infty} \!\left(\sqrt{n + 1} - \sqrt{n}\right) este egală cu:
  1. A. 00
  2. B. 12\dfrac{1}{2}
  3. C. 11
  4. D. \infty
Rezolvare

Răspuns corect: A. 00

n+1n=1n+1+n0\sqrt{n+1} - \sqrt{n} = \dfrac{1}{\sqrt{n+1} + \sqrt{n}} \to 0.

Limite de șiruri #8

Limita limn ⁣(1+2n)n\displaystyle\lim_{n \to \infty} \!\left(1 + \dfrac{2}{n}\right)^n este egală cu:
  1. A. 11
  2. B. ee
  3. C. e2e^2
  4. D. \infty
Rezolvare

Răspuns corect: C. e2e^2

Cu a=2a = 2:  ⁣(1+2n)ne2\!\left(1 + \dfrac{2}{n}\right)^n \to e^2.

Limite de șiruri #9

Valoarea limitei limn13+23++n3n4\lim_{n\to\infty}\frac{1^3+2^3+\cdots+n^3}{n^4} este:
  1. A. 13\dfrac{1}{3}
  2. B. 11
  3. C. 12\dfrac{1}{2}
  4. D. 14\dfrac{1}{4}
Rezolvare

Răspuns corect: D. 14\dfrac{1}{4}

Notăm an=13+23++n3a_n=1^3+2^3+\cdots+n^3 și bn=n4b_n=n^4, strict crescător și nemărginit. Prin Cesàro–Stolz: limnanbn=limnan+1anbn+1bn=limn(n+1)3(n+1)4n4.\lim_{n\to\infty}\frac{a_n}{b_n} = \lim_{n\to\infty}\frac{a_{n+1}-a_n}{b_{n+1}-b_n} = \lim_{n\to\infty}\frac{(n+1)^3}{(n+1)^4-n^4}. Dezvoltăm numitorul: (n+1)4n4=4n3+6n2+4n+1(n+1)^4-n^4 = 4n^3+6n^2+4n+1. Deci limn(n+1)34n3+6n2+4n+1=14\lim_{n\to\infty}\frac{(n+1)^3}{4n^3+6n^2+4n+1} = \frac14 (raportul termenilor dominanți de grad 33). Verificare prin formula închisă 13++n3=[n(n+1)2]21^3+\cdots+n^3=\left[\tfrac{n(n+1)}2\right]^2: la n=1000n=1000, an=(500500)2a_n=(500500)^2, iar an/n40,2505a_n/n^4 \approx 0{,}2505, aproape de 14\dfrac14. ✓

Limite de șiruri #10

Valoarea limitei limn(n+1n1)n\lim_{n\to\infty}\left(\frac{n+1}{n-1}\right)^n este:
  1. A. ee
  2. B. e3e^3
  3. C. e2e^2
  4. D. 11
Rezolvare

Răspuns corect: C. e2e^2

Rescriem baza: n+1n1=1+2n1.\frac{n+1}{n-1} = 1+\frac{2}{n-1}. Notăm m=n1m=n-1\to\infty (deci n=m+1n=m+1): (1+2m)m+1=(1+2m)m(1+2m).\left(1+\frac2{m}\right)^{m+1} = \left(1+\frac2m\right)^{m}\cdot\left(1+\frac2m\right). Primul factor e2\to e^2 (limita fundamentală generalizată), iar al doilea factor 1\to 1. Deci limn(n+1n1)n=e21=e2.\lim_{n\to\infty}\left(\frac{n+1}{n-1}\right)^n = e^2\cdot 1 = e^2. Verificare: la n=1000n=1000, (1001999)10007,3891\left(\dfrac{1001}{999}\right)^{1000}\approx 7{,}3891, aproape de e27,3891e^2\approx 7{,}3891. ✓

Limite de șiruri #11

Șirul (xn)n1(x_n)_{n\ge1} este definit prin x1=2x_1=2 și xn+1=12(xn+3xn)x_{n+1}=\dfrac12\left(x_n+\dfrac3{x_n}\right). Valoarea limitei sale este:
  1. A. 32\dfrac{3}{2}
  2. B. 22
  3. C. 33
  4. D. 3\sqrt3
Rezolvare

Răspuns corect: D. 3\sqrt3

Mărginire (AM–GM): pentru orice x>0x>0, x+3x23x+\dfrac3x\ge2\sqrt3 (media aritmetică \ge media geometrică), deci xn+1=12(xn+3xn)3pentru orice n1.x_{n+1} = \frac12\left(x_n+\frac3{x_n}\right) \ge \sqrt3 \quad\text{pentru orice } n\ge1. Monotonie: pentru xn3x_n\ge\sqrt3, xn+1xn=3xn22xn0,x_{n+1}-x_n = \frac{3-x_n^2}{2x_n} \le 0, deci șirul este descrescător (începând cu n2n\ge2) și mărginit inferior de 3\sqrt3 ⇒ convergent. Trecând la limită LL în recurență: L=12(L+3L)    2L2=L2+3    L2=3    L=3L = \frac12\left(L+\frac3L\right) \implies 2L^2 = L^2+3 \implies L^2=3 \implies L=\sqrt3 (rădăcina pozitivă, deoarece xn>0x_n>0). Verificare: x1=2x_1=2, x2=1,75x_2=1{,}75, x31,73214x_3\approx 1{,}73214, x41,732051x_4\approx 1{,}732051, x51,7320508=3x_5\approx 1{,}7320508=\sqrt3 (convergență foarte rapidă — metoda lui Newton). ✓

Limite de șiruri #12

Valoarea limitei limnk=2n(11k2)\displaystyle\lim_{n \to \infty} \prod_{k=2}^{n} \left(1 - \dfrac{1}{k^2}\right) este:
  1. A. 12\dfrac{1}{2}
  2. B. 00
  3. C. 11
  4. D. 34\dfrac{3}{4}
Rezolvare

Răspuns corect: A. 12\dfrac{1}{2}

Descompunem fiecare factor: 11k2=(k1)(k+1)k2=k1kk+1k1-\dfrac{1}{k^2}=\dfrac{(k-1)(k+1)}{k^2}=\dfrac{k-1}{k}\cdot\dfrac{k+1}{k}. Produsul se separă astfel: k=2n(11k2)=(k=2nk1k)(k=2nk+1k).\prod_{k=2}^{n}\left(1-\dfrac{1}{k^2}\right)=\left(\prod_{k=2}^{n}\dfrac{k-1}{k}\right)\left(\prod_{k=2}^{n}\dfrac{k+1}{k}\right). Primul produs telescopează: 1223n1n=1n\dfrac{1}{2}\cdot\dfrac{2}{3}\cdots\dfrac{n-1}{n}=\dfrac{1}{n}. Al doilea produs telescopează: 3243n+1n=n+12\dfrac{3}{2}\cdot\dfrac{4}{3}\cdots\dfrac{n+1}{n}=\dfrac{n+1}{2}. Deci, pentru orice n2n\ge 2: k=2n(11k2)=1nn+12=n+12n.\prod_{k=2}^{n}\left(1-\dfrac{1}{k^2}\right)=\dfrac{1}{n}\cdot\dfrac{n+1}{2}=\dfrac{n+1}{2n}. Verificare numerică pentru n=4n=4: produsul direct este 34891516=58\dfrac{3}{4}\cdot\dfrac{8}{9}\cdot\dfrac{15}{16}=\dfrac{5}{8}, iar formula dă n+12n=58\dfrac{n+1}{2n}=\dfrac{5}{8} — coincid. Trecând la limită: limnn+12n=12.\lim_{n\to\infty}\dfrac{n+1}{2n}=\dfrac{1}{2}.
În aplicațieÎncă 130 exerciții cu limite de șiruriIntră în cont și continui direct de la limite de șiruri — nu de la zero.

Ești părinte? Vezi cât costă meditațiile la matematică — și alternativele.

← Toate exercițiile de clasa a 11-a