10. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ครูอาจเน้นกับนักเรียนเรื่องการอ่านสัญลักษณ์แทนลิมิตของลาดับ คือ n a n สามารถอ่านได้อีกแบบหนึ่งว่า
lim
ลิมิตของลาดับ an เมื่อ n เข้าใกล้อินฟินิตี้ (infinity) (เครื่องหมาย ∞ เรียกว่า infinity)
9
11. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
แบบฝึกหัดเพิ่มเติม
เรื่อง การลู่เข้าและลู่ออกของลาดับ และลิมตของลาดับ
ิ
จงเขียนกราฟของลาดับต่อไปนี้ เพื่อตรวจสอบว่าลาดับต่อไปนี้เป็นลาดับลู่เข้า หรือลาดับลู่ออก ถ้าลาดับใดเป็น
ลาดับลู่เข้า จงบอกลิมิตของลาดับ
1. ลาดับ a n 2n 1
1
2. ลาดับ an
n2
n 1
3. ลาดับ an
n
n
2
4. ลาดับ a n 1
3
n
1
5. ลาดับ an
2
n 1
6. ลาดับ a n 1
n
n
2
7. ลาดับ an
n 1
0 ; เมื่อ n เป็นจานวนคู่
8. ลาดับ an 1
n ; เมื่อ n เป็นจานวนคี่
n
9. ลาดับ a n cos
2
1 n
10. ลาดับ a n cos
n 2
10
13. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
2. ทฤษฎีบทของลิมิตของลาดับ
ในหัวข้อนี้ผ้เู รียนจะศึกษาเกี่ยวกับทฤษฎีบทของลิมิตของลาดับ และตัวอย่างการใช้ทฤษฎีบทของลิมิต
ของลาดับเพื่อช่วยในการหาลิมิตของลาดับ โดยจะนาเข้าสู่เรื่องทฤษฎีบทของลิมิตของลาดับสองทฤษฎีบทแรก
โดยการใช้ตัวอย่างการหาลิมิตของลาดับ 4 ลาดับ หรือครูอาจใช้เป็นตัวอย่างเพิ่มเติมในการพิจารณากราฟของ
ลาดับเพื่อหาลิมิตของลาดับได้
1
จากคาถามในสื่อการสอนที่ถามว่า ในกรณีที่ r เป็นจานวนจริงลบ แล้วลิมิตของลาดับ และ n r มีค่า
nr
หรือไม่ ถ้ามีค่าจะมีค่าเป็นเท่าใดนั้น ครูลองให้นักเรียนตอบคาถาม หลังจากนั้นครูสรุปความรู้ให้นักเรียนอีกครั้ง
1
ว่า เมื่อ r เป็นจานวนเต็มลบ จะได้ว่า n
lim ไม่มีค่า ในขณะที่ n n r 0
lim
nr
12
14. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ครูควรเน้นกับผู้เรียนอีกครั้งว่าในการใช้ทฤษฎีบทนี้มีเงื่อนไขสาคัญ คือ n a n และ n b n ต้องมีค่า
lim lim
ก่อน และในหัวข้อ 3.1 การเขียน n k ความหมายคือ ลิมิตของลาดับที่เป็นค่าคงตัว ไม่ใช่ลิมิตของค่าคงตัว
lim
เนื่องจากลิมิตจะนิยามบนลาดับ
นอกจากนี้ครูอาจยกตัวอย่างประกอบ เพื่อฝึกใช้ทฤษฎีบทข้อย่อยต่างๆ ของทฤษฎีบทที่ 3 และทฤษฎี
บทที่ 4 หลังจากเปิดสื่อการสอนที่จะอธิบายทฤษฎีบทแต่ละข้อ เพื่อให้นักเรียนเข้าใจการใช้ทฤษฎีบทเบื้องต้น
ทั้งนี้อาจใช้ตัวอย่างของลาดับที่ได้หาลิมิตของลาดับมาแล้วก่อนหน้านี้ เช่น
ตัวอย่างการใช้ทฤษฎีบทข้อ 3.1
ตัวอย่าง จงหาลิมิตของลาดับ an = 2 และลาดับ b n 1
7
วิธีทา เนื่องจากลาดับ an และลาดับ bn เป็นลาดับค่าคงตัว โดยทฤษฎีบทข้อ 3.1 จะได้ว่า n a n 2 และ
lim
1
lim b n
n 7
13
15. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ตัวอย่างการใช้ทฤษฎีบทข้อ 3.2
ตัวอย่าง จงหาลิมิตของลาดับ a n 5
1
n
2
1 1 1
วิธีทา เนื่องจาก n
lim 0 โดยทฤษฎีบทข้อ 3.2 จะได้ว่า lim 5 n 5 n n 5 0 0
lim
2n n
2 2
14
16. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ตัวอย่างการใช้ทฤษฎีบทข้อ 3.3 3.4 และ 3.5
1 1 1 1 1
ตัวอย่าง จงหาลิมิตของลาดับ a n n , bn n และ cn
n 2
2 n 2
2 n 2n
2
1 1
วิธีทา เนื่องจาก n
lim 0 และ lim 0 โดยทฤษฎีบทข้อ 3.3, 3.4 และ 3.5 จะได้ว่า
2n n n 2
1 1 1 1
lim 2 n n 2 n n 0 0 0
lim lim
n
n 2 n 2
1 1 1 1
lim 2 n lim 2 lim n 0 0 0
n
n 2 n n n 2
1 1 1 1 1
และ lim 2 n lim 2 n lim 2 lim n 0 0 0 ตามลาดับ
n
n 2
n n 2 n n n 2
15
17. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ตัวอย่างการใช้ทฤษฎีบทข้อ 3.6
1
ตัวอย่าง จงหาลิมิตของลาดับ a n 1
1
n
1
n
วิธีทา เนื่องจาก n 1 และ n 1n 1 1 1 0 โดยทฤษฎีบทข้อ 3.6 จะได้ว่า
lim1 lim
n
1 lim1 1
lim n
1
n 1 1
1 lim 1 1
n n
1 1
n n n
ตัวอย่างการใช้ทฤษฎีบทที่ 4
1
ตัวอย่าง จงหาลิมิตของลาดับ a n
n
1 1 1
วิธีทา เนื่องจาก lim
n n
0 โดยทฤษฎีบทที่ 4 จะได้ว่า lim
n
lim 0 0
n n
n
16
20. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ตัวอย่าง จงพิจารณาลาดับต่อไปนี้ว่าเป็นลาดับลู่เข้า หรือลาดับลู่ออก
n2 3 n3 1 n 2
1) ลาดับ 2) ลาดับ an
4n 2 1 n2 1 n 4
3 3
n 2 1 2 1 2
n 3
2
n
วิธีทา 1) เนื่องจากลาดับ n
4n 2 1 1 1
4 2
n2 4 2
n n
3 3
lim 1 2
1
n 3
2
n n n 1
2
ทาให้ได้ว่า lim 2
n 4n 1
lim
n 1
4 2 1 4
lim 4 2
n n
n
n2 3 n2 3 1 1
โดยทฤษฎีบทที่ 4 จะได้ว่า lim lim 2
n 4n 1
2 n 4n 1 4 2
n2 3 1
ดังนั้นลาดับ เป็นลาดับลู่เข้า และมีลิมิตเป็น
4n 2 1 2
2) เนื่องจาก n n 2 1 และ
3
n2
lim lim หาค่าไม่ได้ จึงไม่สามารถใช้ทฤษฎีบทข้อ 3.4 ได้โดยตรง ต้อง
n 1 n n 4
รูปลาดับ an ใหม่ก่อน
n3 1 n 2 (n 4)(n 3 1) (n 2 1)n 2
เนื่องจาก
n2 1 n 4 (n 2 1)(n 4)
n 4
4n 3 n 4 n 4 n 2
n 3 4n 2 n 4
4n 3 n 2 n 4
n 3 4n 2 n 4
1 1 4
n3 4 2 3
n n n
1 1 4
n 3 1 2 3
n n n
19
21. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
1 1 4
4 2 3
n n n
1 1 4
1 2 3
n n n
1 1 4
4
2 3
n 1 n
3 2
จะได้ว่า lim lim n n n 4
n n2 1 n 4 n 1 1 4
1 2 3
n n n
n3 1 n 2
ดังนั้น ลาดับ a n เป็นลาดับลู่เข้า และมีลิมิตเป็น 4
n2 1 n 4
20
22. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
แบบฝึกหัดเพิ่มเติม
เรื่อง ทฤษฎีบทของลิมตของลาดับ
ิ
จงใช้ทฤษฎีบทของลิมิตของลาดับเพื่อตรวจสอบว่าลาดับต่อไปนี้ เป็นลาดับลู่เข้า หรือลาดับลู่ออก
3
1. ลาดับ a n
n4
1
2. ลาดับ a n 3
n
1
3. ลาดับ a n 2
n2
1
4. ลาดับ a n
5 2n
5n
5. ลาดับ an n
3
n2
1
6. ลาดับ a n 1
n
3
n
1 2
7. ลาดับ an 2
n 3
2 n 2 5n
8. ลาดับ an
5n 1
4 3n
9. ลาดับ an
4n 1
5n 2 1
10. ลาดับ an
2n 2
1
11. ลาดับ an
n(n 1)
1 2n n 3
12. ลาดับ an
2 n 2n 4
2n
13. ลาดับ an
n2
n3 1
3
14. ลาดับ an
n
3
n n2
15. ลาดับ an 2
n 1 n 1
21
27. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
แบบฝึกหัดระคน
1. จงพิจารณาข้อความต่อไปนี้
ก. ลาดับ a n n n2 เป็นลาดับลู่ออก
2 n 5n
ข. ลาดับ bn เป็นลาดับลู่เข้าและลิมิตของลาดับเป็น 5
3n 5n 1
ข้อใดต่อไปนี้ถูก
1. ข้อ ก และ ข้อ ข ถูกทั้งสองข้อ 2. ข้อ ก และ ข้อ ข ผิดทั้งสองข้อ
3. ข้อ ก ถูก และ ข้อ ข ผิด 4. ข้อ ก ผิด และ ข้อ ข ถูก
2. พิจารณา ลาดับ a n และ ลาดับ b n ซึ่ง
3n 2 5 12 , n 100
, n 100
a n 2n 1 b n2
15
n
2 , n 100
, n 100 2n 1
ข้อใดต่อไปนี้ถูกต้อง
1. ลาดับ a n และ ลาดับ b n เป็นลาดับลู่เข้า
2. ลาดับ a n และ ลาดับ b n เป็นลาดับลู่ออก
3. ลาดับ a n เป็นลาดับลู่เข้า และลาดับ b n เป็นลาดับลู่ออก
4. ลาดับ a n เป็นลาดับลู่ออก และลาดับ b n เป็นลาดับลู่เข้า
3. ข้อใดต่อไปนี้ถูกต้อง
1. ถ้าลาดับ a n เป็นลาดับลู่ออก และ c เป็นจานวนจริงใดๆ แล้ว ลาดับ ca n เป็นลาดับลู่ออก
2. ถ้าลาดับ a n และ ลาดับ b n เป็นลาดับลู่ออก แล้ว ลาดับ a n bn เป็นลาดับลู่ออก
an
3. ถ้าลาดับ a n และ ลาดับ b n เป็นลาดับลู่ออก แล้ว ลาดับ เป็นลาดับลู่ออก
bn
26
28. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
4. ถ้าลาดับ a n เป็นลาดับลู่เข้า และ ลาดับ b n เป็นลาดับลู่ออก แล้ว ลาดับ a n bn
เป็นลาดับลู่ออก
5n 1 3n 1
4. จงหาลิมิตของลาดับ
2n 1 5n 1
1. 1 2. 5 3. 25 4. ไม่มีค่า
4n 2 2n 1 3n 5n 1
5. กาหนด ลาดับ an ลาดับ bn และ
2n 2 1 5n 3
ลาดับ cn a n bn a n bn จงหาลิมิตของลาดับ c n
1. 3 2. 1 3. 3 4. 7
n 2a 3 an 1
6. ถ้า lim
n 4n 2 b 5
2 แล้ว lim
n bn 2
มีค่าเท่าใด
1 1
1. 2. 3. 2 4. 8
8 2
8
7. ถ้า A n
lim (1 2 3 n) มีค่าเป็นจานวนจริงบวก แล้ว ข้อใดต่อไปนี้เป็นค่าที่เป็นไปได้
n2
ของ A
1. 2 2. 3 3. 4 4. 5
16cn 3 n 2 cn 2n 4 3
8. ถ้า c เป็นจานวนเต็มบวก ซึ่ง lim lim
2n 1 n c2 n 1
n 3
แล้ว c2 มีค่าเท่าใด
1. 0 2. 2 3. 4 4. 6
27
29. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
9. กาหนด พจน์ที่ n ของลาดับสองลาดับดังนี้
n(1 2 3 n )
an และ bn 3n 2 3n
3(12 22 32 n 2 )
lim(a n b n )
n
มีค่าเท่ากับข้อใดต่อไปนี้
1 1
1. 2.
2 3
4
3. 4. ไม่มีค่า
3
2n 1 n
10. สาหรับจานวนเมบวก n ใดๆ ให้ Mn 1 1 และ ลาดับ a n det (Mn )
n n
จงหาลิมิตของลาดับ a n
1. มีค่าเป็น 0 2. มีค่าเป็น 2
3. มีค่าเป็น 3 4. ไม่มีค่า
11. ถ้าสาหรับแต่ละจานวนเต็มบวก n ให้ zn เป็นจานวนเชิงซ้อน
1
กาหนดโดย zn 3 i แล้ว ลาดับ an = zn zn เป็นจริงตามข้อใดต่อไปนี้
3n
1. มีลิมิตเป็น 10 2. มีลิมิตเป็น 4
3. มีลิมิตเป็น 10 4. ไม่มีลิมิต
28