Plán prednášky
Blok 1 / 2Vlastná a nevlastná limita — pojmy a pravidlá⏱ 120 min
1Pojem limity funkcie15 min⌄
- okolie bodu, x → a, x → ±∞
2Vlastná a nevlastná limita, vlastný a nevlastný bod20 min⌄
- definícia ε–δ, grafická interpretácia
3Neurčité výrazy a základné limity15 min⌄
- 0/0, ∞/∞, ∞ − ∞, 0 · ∞; pravidlá počítania s ∞
4Operácie s limitami40 min⌄
- súčet, rozdiel, súčin, podiel, násobenie konštantou — riešené príklady z prezentácie
5Cvičenia + test (časť 1)30 min⌄
- 40 cvičení od ľahkých po náročné, otázky 1 – 5
Blok 2 / 2Výpočet limít — úprava neurčitých výrazov⏱ 120 min
1Limita zloženej funkcie10 min⌄
- dosadenie, spojitosť
2Konjugovaný výraz30 min⌄
- odstránenie odmocniny, typ 0/0
3Algebraické úpravy a racionálne funkcie30 min⌄
- rozklad na súčin, krátenie, delenie najvyššou mocninou
4Limity s funkciou sínus10 min⌄
- lim sin x / x = 1
5Cvičenia + test (časť 2) + odoslanie v PDF40 min⌄
- 17 cvičení, otázky 6 – 10, jedno hodnotenie A–FX
🎯 Blok 1Študent rozlíši vlastnú a nevlastnú limitu, vlastný a nevlastný bod, rozpozná neurčitý výraz a vie počítať limity súčtu, rozdielu, súčinu a podielu.
🎯 Blok 2Študent vie odstrániť neurčitý výraz konjugovaným výrazom, rozkladom na súčin a delením najvyššou mocninou; pozná limitu sin x / x.
Klasifikácia
| Známka | Percento | Slovné hodnotenie |
|---|---|---|
| A | 90 – 100 % | Výborne |
| B | 80 – 89 % | Veľmi dobre |
| C | 70 – 79 % | Dobre |
| D | 60 – 69 % | Uspokojivo |
| E | 50 – 59 % | Dostatočne |
| FX | 0 – 49 % | Nedostatočne |
Blok 1 / 2Výpočet lineárnej a kvadratickej rovnice⏱ 120 min
A. Lineárna rovnica
1. Čo je lineárna rovnica
Lineárna rovnica
Rovnica, v ktorej sa neznáma x vyskytuje len v prvej mocnine (žiadne x², žiadne x v menovateli). Má tvar ax + b = cx + d. Po úprave dostaneme x = číslo — rovnica má jedno riešenie.
Rovnica, v ktorej sa neznáma x vyskytuje len v prvej mocnine (žiadne x², žiadne x v menovateli). Má tvar ax + b = cx + d. Po úprave dostaneme x = číslo — rovnica má jedno riešenie.
Vzorce na zapamätanie:
| Typ | Vzorec | Riešenie / význam |
|---|---|---|
| Lineárna rovnica | ax + b = 0 | koreň x = −b / a |
| Kvadratická rovnica | ax² + bx + c = 0 | korene x1,2 = (−b ± √D) / (2a) |
| Diskriminant | D = b² − 4ac | určuje počet reálnych koreňov |
Blok 1 / 2Vlastná a nevlastná limita — pojmy a pravidlá⏱ 120 min
1. Čo je limita funkcie
Limita funkcie vyjadruje, k akej hodnote sa funkcia približuje, keď sa jej argument (premenná) blíži k určitému bodu. Označujeme limx→a f(x), kde x je premenná, a je bod, ku ktorému sa x blíži, a f(x) je funkcia.
| Pojem | Zápis | Význam |
|---|---|---|
| Vlastná limita | limx→a f(x) = L, L ∈ ℝ | limita je konečné reálne číslo — hodnoty funkcie sa v okolí bodu a približujú k L |
| Nevlastná limita | limx→a f(x) = +∞ alebo −∞ | funkcia rastie alebo klesá bez obmedzenia (diverguje) |
| Limita vo vlastnom bode | x → a, a ∈ ℝ | x sa blíži ku konkrétnemu číslu |
| Limita v nevlastnom bode | x → +∞ alebo x → −∞ | x neobmedzene rastie alebo klesá |
| Jednostranná limita | limx→a+ f(x), limx→a− f(x) | x sa blíži k a len sprava (x > a) alebo len zľava (x < a) |
Formálne definície
Vlastná limita (ε – δ definícia): limx→a f(x) = L, ak pre každé ε > 0 existuje δ > 0 také, že pre všetky x platí:
0 < |x − a| < δ ⇒ |f(x) − L| < εFunkcia sa dá „priblížiť“ k L ľubovoľne presne, ak sa x dostatočne priblíži k a.
0 < |x − a| < δ ⇒ |f(x) − L| < εFunkcia sa dá „priblížiť“ k L ľubovoľne presne, ak sa x dostatočne priblíži k a.
Nevlastná limita: limx→a f(x) = +∞ znamená: pre každé M > 0 existuje δ > 0 také, že pre všetky x platí 0 < |x − a| < δ ⇒ f(x) > M.
Podobne limx→a f(x) = −∞: pre každé M < 0 existuje δ > 0 také, že 0 < |x − a| < δ ⇒ f(x) < M.
Podobne limx→a f(x) = −∞: pre každé M < 0 existuje δ > 0 také, že 0 < |x − a| < δ ⇒ f(x) < M.
Vlastná limita: limx→3 (2x + 1) = 7
f(x) = 2x + 1; dosadíme: 2 · 3 + 1 = 7 → výsledok je reálne číslo → vlastná limita.
Nevlastná limita: limx→0+ 1x = +∞
Pre x → 0+ hodnoty 1/x neobmedzene rastú (1/0,1 = 10, 1/0,01 = 100, …) → nevlastná limita. Zľava: limx→0− 1/x = −∞.
2. Rozdiel medzi nevlastnou limitou a neurčitosťou
| Nevlastná limita | Neurčitý výraz | |
|---|---|---|
| Čo to je | výsledok limitného procesu, keď funkcia diverguje | forma výrazu po dosadení, z ktorej nie je jasné, aký je výsledok |
| Príklad | limx→0+ 1x = +∞ | 00, ∞∞, ∞ − ∞, 0 · ∞, 1∞, 00, ∞0 |
| Čo s tým | je to konečná odpoveď | musíme ju odstrániť — algebraickou úpravou (rozklad, krátenie, konjugovaný výraz, delenie najvyššou mocninou), l'Hospitalovým pravidlom, substitúciou |
⚠ číslo ≠ 00 nie je neurčitý výraz — vedie k nevlastnej limite (±∞) alebo jednostranné limity sú rôzne. Neurčitý je iba 00.
3. Základné limity
| Limitný výraz | Výsledok | Podmienky / poznámky |
|---|---|---|
| limx→a c | c | a, c ∈ ℝ |
| limx→a x | a | a ∈ ℝ |
| limx→±∞ 1x | 0 | |
| limx→∞ 1xn | 0 | n ∈ ℕ (aj kxn → 0, k ∈ ℝ) |
| limx→0 sin xx | 1 | z toho limx→0 sin(kx)kx = 1 |
| limx→0 1 − cos xx2 | 12 | |
| limx→0 ln(1 + x)x | 1 | |
| limx→0 ex − 1x | 1 | |
| limx→0 tg xx | 1 | |
| limx→∞ (1 + 1x)x | e | e ≈ 2,718 |
| limn→∞ (1 + an)n | ea | |
| limx→0 (1 + x)1/x | e |
4. Lineárne vlastnosti limít (pravidlá)
Ak existujú vlastné limity limx→x0 f(x) = A a limx→x0 g(x) = B, potom platí:
| Operácia | Pravidlo |
|---|---|
| Sčítanie | limx→x0 [f(x) + g(x)] = A + B |
| Odčítanie | limx→x0 [f(x) − g(x)] = A − B |
| Násobenie | limx→x0 [f(x) · g(x)] = A · B |
| Podiel (B ≠ 0) | limx→x0 f(x)g(x) = AB |
| Násobenie konštantou c | limx→x0 [c · f(x)] = c · A |
| Zložená funkcia | ak limx→x0 f(x) = A a g je spojitá v bode A, potom limx→x0 g(f(x)) = g(A) |
💡 Pri spojitých funkciách (mnohočleny, sin, cos, ex, ln x v kladných bodoch …) vypočítame limitu vo vlastnom bode jednoducho dosadením. Až keď dosadenie vedie k neurčitému výrazu, treba výraz upraviť.
Blok 1 / 2Vlastná a nevlastná limita — pojmy a pravidlá⏱ 120 min
5. Sčítanie limít
limx→a [f(x) + g(x)] = limx→a f(x) + limx→a g(x)
Príklad 1sčítanie
limx→2 [(x + 3) + (2x − 1)]
Riešenie:
- limx→2 (x + 3) = 2 + 3 = 5
- limx→2 (2x − 1) = 2 · 2 − 1 = 3
- súčet: 5 + 3 = 8
Výsledok: 8
Príklad 2sčítanie
limx→0 (sin x + x2)
Riešenie:
- limx→0 sin x = 0
- limx→0 x2 = 0
- súčet: 0 + 0 = 0
Výsledok: 0
Príklad 3sčítanie
limx→1 (x + ln x)
Riešenie:
- limx→1 x = 1
- limx→1 ln x = ln 1 = 0
- súčet: 1 + 0 = 1
Výsledok: 1
Príklad 4sčítanie
limx→−1 [(x2 + 1) + (x + 2)]
Riešenie:
- limx→−1 (x2 + 1) = (−1)2 + 1 = 2
- limx→−1 (x + 2) = −1 + 2 = 1
- súčet: 2 + 1 = 3
Výsledok: 3
Príklad 5sčítanie
limx→5 (1x + 2x + 1)
Riešenie:
- limx→5 1x = 15
- limx→5 2x + 1 = 26 = 13
- súčet: 15 + 13 = 3 + 515 = 815
Výsledok: 815
Príklad 6sčítanie — známe limity
limx→0 (sin xx + 1 − cos xx2)
Riešenie (priamym dosadením by vyšlo 0/0 — preto použijeme známe limity):
- známe limity: limx→0 sin xx = 1, limx→0 1 − cos xx2 = 12
- súčet: 1 + 12 = 32
Výsledok: 32
6. Odčítanie limít
limx→a [f(x) − g(x)] = limx→a f(x) − limx→a g(x)
Príklad 7odčítanie
limx→3 [(x2 − 4x) − (x − 1)]
Riešenie:
- x2 − 4x = 9 − 12 = −3
- x − 1 = 3 − 1 = 2
- rozdiel: −3 − 2 = −5
Výsledok: −5
Príklad 8odčítanie
limx→0 (cos x − 1)
Riešenie:
- cos 0 = 1
- rozdiel: 1 − 1 = 0
Výsledok: 0
Príklad 9odčítanie — spoločný menovateľ
limx→2 (x + 1x − 2 − 3x − 2)
Riešenie:
- dosadením by vznikol výraz ∞ − ∞ → najprv zjednotíme na spoločný menovateľ x − 2
- x + 1 − 3x − 2 = x − 2x − 2 = 1 pre x ≠ 2
- limx→2 1 = 1
Výsledok: 1
Príklad 10odčítanie
limx→1 (ln x − x)
Riešenie:
- ln 1 = 0, x = 1
- rozdiel: 0 − 1 = −1
Výsledok: −1
Príklad 11odčítanie
limx→−2 [(x3 + 2x) − (x2 − 1)]
Riešenie:
- x3 + 2x = (−8) + (−4) = −12
- x2 − 1 = 4 − 1 = 3
- rozdiel: −12 − 3 = −15
Výsledok: −15
7. Násobenie limít
limx→a [f(x) · g(x)] = limx→a f(x) · limx→a g(x) = A · B
Príklad 12súčin
limx→3 [(x + 1) · (x − 2)]
Riešenie:
- limx→3 (x + 1) = 4, limx→3 (x − 2) = 1
- súčin: 4 · 1 = 4
Výsledok: 4
Príklad 13súčin
limx→1 (x + 2)(x − 3)
Riešenie:
- x + 2 = 3, x − 3 = −2
- súčin: 3 · (−2) = −6
Výsledok: −6
Príklad 14súčin
limx→0 x · sin x
Riešenie:
- x → 0, sin x → 0
- súčin: 0 · 0 = 0
Výsledok: 0
Príklad 15súčin
limx→2 √x · ln x
Riešenie:
- √2 ≈ 1,414, ln 2 ≈ 0,693
- súčin: √2 · ln 2 ≈ 1,414 · 0,693 ≈ 0,980
Výsledok: √2 · ln 2 ≈ 0,980
Príklad 16súčin
limx→3 (x2 − 9)(x + 1)
Riešenie:
- x2 − 9 = 9 − 9 = 0, x + 1 = 4
- súčin: 0 · 4 = 0
Výsledok: 0
Príklad 17súčin
limx→1 1x · (x2 + x)
Riešenie:
- 1x = 1, x2 + x = 1 + 1 = 2
- súčin: 1 · 2 = 2
Výsledok: 2
Príklad 18súčin — známe limity
limx→0 (sin(3x)x · ln(1 + x))
Riešenie:
- rozdelíme na súčin: limx→0 sin(3x)x · limx→0 ln(1 + x)
- prvá limita: limx→0 sin(3x)x = limx→0 (sin(3x)3x · 3) = 1 · 3 = 3
- druhá limita: limx→0 ln(1 + x) = ln 1 = 0
- výsledok: 3 · 0 = 0
Výsledok: 0
💡 Príklad vyzerá ako neurčitosť typu ∞ · 0, ale v skutočnosti má konečnú limitu — vyžaduje znalosť limít sin x / x = 1 a ln(1 + x) → 0.
Príklad 19súčin — známe limity
limx→0 (ln(1 + x)x · sin xx)
Riešenie:
- známe limity: limx→0 ln(1 + x)x = 1, limx→0 sin xx = 1
- výsledok: 1 · 1 = 1
Výsledok: 1
8. Podiel limít
ak limx→a f(x) = A, limx→a g(x) = B, B ≠ 0, potom limx→a f(x)g(x) = AB
Príklad 20podiel — rozklad
limx→1 x2 − 1x − 1
Riešenie:
- rozpoznáme neurčitosť 00
- rozložíme čitateľ: x2 − 1 = (x − 1)(x + 1)
- skrátime: (x − 1)(x + 1)x − 1 = x + 1
- limita: limx→1 (x + 1) = 2
Výsledok: 2
Príklad 21podiel — známa limita
limx→0 sin xx
Riešenie:
- známa limita: 1 — táto limita je základná v diferenciálnom počte
Výsledok: 1
Príklad 22podiel — l'Hospitalovo pravidlo
limx→1 ln xx − 1
Riešenie:
- ln 1 = 0, x − 1 = 0 → neurčitosť 00
- l'Hospitalovo pravidlo: zderivujeme čitateľ aj menovateľ: (ln x)′ = 1x, (x − 1)′ = 1
- limita: limx→1 1/x1 = 1
Výsledok: 1
Príklad 23podiel — známa limita
limx→0 1 − cos xx2
Riešenie:
- typ 00: cos 0 = 1 ⇒ 1 − cos x → 0 a x2 → 0
- štandardná limita, ktorú si treba zapamätať: limx→0 1 − cos xx2 = 12
- používa sa často pri výpočtoch derivácií trigonometrických funkcií
Výsledok: 12
9. Násobenie limity konštantou
ak limx→a f(x) = L a c je konštanta, potom limx→a [c · f(x)] = c · L
Príklad 24konštanta
limx→0 5 · sin x
Riešenie:
- limx→0 sin x = 0
- výsledok: 5 · 0 = 0
Výsledok: 0
Príklad 25konštanta
limx→1 3 · (x2 + 1)
Riešenie:
- x2 + 1 = 1 + 1 = 2
- výsledok: 3 · 2 = 6
Výsledok: 6
Príklad 26konštanta
limx→2 (−4) · ln x
Riešenie:
- ln 2 ≈ 0,693
- výsledok: −4 · 0,693 ≈ −2,772
Výsledok: −4 ln 2 ≈ −2,772
Príklad 27konštanta
limx→0 12 · 1 − cos xx2
Riešenie:
- známa limita: 1 − cos xx2 → 12
- výsledok: 12 · 12 = 14
Výsledok: 14
Príklad 28konštanta
limx→0 7 · ln(1 + x)x
Riešenie:
- známa limita: ln(1 + x)x → 1
- výsledok: 7 · 1 = 7
Výsledok: 7
Blok 1 / 2Vlastná a nevlastná limita — pojmy a pravidlá⏱ 120 min
Cvičenia — operácie s limitami
Najprv riešte sami, potom odkryte postup.
➕ Sčítanie limít
Cvičenie 1Ľahký
Vypočítajte limx→1 [(x + 2) + (3x − 1)].
💡 Najprv si uvedomte: Mnohočlen je spojitý — stačí dosadiť.
Postup:
- (1 + 2) + (3 · 1 − 1) = 3 + 2
Výsledok: 5
Cvičenie 2Ľahký
Vypočítajte limx→0 (sin x + x2).
💡 Najprv si uvedomte: Dosadíme x = 0 do každého člena.
Postup:
- sin 0 = 0, 02 = 0
Výsledok: 0
Cvičenie 3Ľahký
Vypočítajte limx→2 (x2 + 4x).
💡 Najprv si uvedomte: Dosadenie.
Postup:
- 4 + 8
Výsledok: 12
Cvičenie 4Ľahký
Vypočítajte limx→−1 [(x2 + 1) + (x + 2)].
💡 Najprv si uvedomte: Pozor na (−1)2 = 1.
Postup:
- (1 + 1) + (−1 + 2) = 2 + 1
Výsledok: 3
Cvičenie 5Stredný
Vypočítajte limx→3 (1x + 2x + 1).
💡 Najprv si uvedomte: Menovatele sú v bode 3 nenulové.
Postup:
- 13 + 24 = 13 + 12 = 2 + 36
Výsledok: 56
Cvičenie 6Ľahký
Vypočítajte limx→1 (ln x + x2).
💡 Najprv si uvedomte: ln 1 = 0.
Postup:
- 0 + 1
Výsledok: 1
Cvičenie 7Stredný
Vypočítajte limx→4 (√x + 1x).
💡 Najprv si uvedomte: √4 = 2.
Postup:
- 2 + 14
Výsledok: 94
Cvičenie 8Ľahký
Vypočítajte limx→0 (tg x + x).
💡 Najprv si uvedomte: tg 0 = 0.
Postup:
- 0 + 0
Výsledok: 0
Cvičenie 9Stredný
Vypočítajte limx→1 (ex + ln x).
💡 Najprv si uvedomte: e1 = e, ln 1 = 0.
Postup:
- e + 0
Výsledok: e
Cvičenie 10Náročný
Vypočítajte limx→2 (x2 − 1x − 1 + x − 2x).
💡 Najprv si uvedomte: V bode 2 nie je žiadny menovateľ nulový — dosadíme.
Postup:
- 4 − 11 + 02 = 3 + 0
Výsledok: 3
➖ Odčítanie limít
Cvičenie 11Ľahký
Vypočítajte limx→2 [(x2 − 4x) − (x − 1)].
💡 Najprv si uvedomte: Dosadenie.
Postup:
- (4 − 8) − (2 − 1) = −4 − 1
Výsledok: −5
Cvičenie 12Ľahký
Vypočítajte limx→0 (cos x − 1).
💡 Najprv si uvedomte: cos 0 = 1.
Postup:
- 1 − 1
Výsledok: 0
Cvičenie 13Ľahký
Vypočítajte limx→1 (ln x − x).
💡 Najprv si uvedomte: ln 1 = 0.
Postup:
- 0 − 1
Výsledok: −1
Cvičenie 14Ľahký
Vypočítajte limx→−2 [(x3 + 2x) − (x2 − 1)].
💡 Najprv si uvedomte: (−2)3 = −8.
Postup:
- (−8 − 4) − (4 − 1) = −12 − 3
Výsledok: −15
Cvičenie 15Stredný
Vypočítajte limx→3 (x + 1x − 2 − 3x − 2).
💡 Najprv si uvedomte: V bode 3 je menovateľ 1.
Postup:
- 4 − 31
Výsledok: 1
Cvičenie 16Náročný
Vypočítajte limx→1 (x2 − 1x − 1 − (x + 1)).
💡 Najprv si uvedomte: Prvý zlomok dáva 00 — najprv rozložiť.
Postup:
- (x − 1)(x + 1)x − 1 = x + 1
- (x + 1) − (x + 1) = 0
Výsledok: 0
Cvičenie 17Stredný
Vypočítajte limx→0 (sin xx − 1).
💡 Najprv si uvedomte: Známa limita sin x / x → 1.
Postup:
- 1 − 1
Výsledok: 0
Cvičenie 18Ľahký
Vypočítajte limx→1 (1x − x).
💡 Najprv si uvedomte: Dosadenie.
Postup:
- 1 − 1
Výsledok: 0
Cvičenie 19Stredný
Vypočítajte limx→2 (√x + 2 − √2x).
💡 Najprv si uvedomte: Dosadenie.
Postup:
- √4 − √4 = 2 − 2
Výsledok: 0
Cvičenie 20Náročný
Vypočítajte limx→0 (1 − cos xx2 − 12).
💡 Najprv si uvedomte: Známa limita (1 − cos x)/x2 → 12.
Postup:
- 12 − 12
Výsledok: 0
✖ Násobenie limít
Cvičenie 21Ľahký
Vypočítajte limx→1 (x + 2)(x − 3).
💡 Najprv si uvedomte: Každú časť vypočítame zvlášť.
Postup:
- x + 2 = 3, x − 3 = −2
- 3 · (−2)
Výsledok: −6
Cvičenie 22Ľahký
Vypočítajte limx→0 x · sin x.
💡 Najprv si uvedomte: x → 0 aj sin x → 0.
Postup:
- 0 · 0
Výsledok: 0
Cvičenie 23Stredný
Vypočítajte limx→2 √x · ln x.
💡 Najprv si uvedomte: Výsledok môžeme nechať presne alebo zaokrúhliť.
Postup:
- √2 ≈ 1,414, ln 2 ≈ 0,693
- 1,414 · 0,693
Výsledok: √2 · ln 2 ≈ 0,980
Cvičenie 24Ľahký
Vypočítajte limx→3 (x2 − 9)(x + 1).
💡 Najprv si uvedomte: Jeden činiteľ je 0.
Postup:
- x2 − 9 = 0, x + 1 = 4
- 0 · 4
Výsledok: 0
Cvičenie 25Ľahký
Vypočítajte limx→1 1x · (x2 + x).
💡 Najprv si uvedomte: Dosadenie.
Postup:
- 11 = 1, 1 + 1 = 2
- 1 · 2
Výsledok: 2
Cvičenie 26Ľahký
Vypočítajte limx→0 ex · x.
💡 Najprv si uvedomte: e0 = 1.
Postup:
- 1 · 0
Výsledok: 0
Cvičenie 27Stredný
Vypočítajte limx→1 ln x · (x − 1).
💡 Najprv si uvedomte: ln 1 = 0 a x − 1 = 0.
Postup:
- 0 · 0
Výsledok: 0
Cvičenie 28Ľahký
Vypočítajte limx→2 (x − 2)(x2 + 1).
💡 Najprv si uvedomte: Dosadenie.
Postup:
- 0 · 5
Výsledok: 0
Cvičenie 29Náročný
Vypočítajte limx→0 (sin xx · ln(1 + x)).
💡 Najprv si uvedomte: Známe limity: sin x / x → 1, ln(1 + x) → 0.
Postup:
- 1 · 0
Výsledok: 0
Cvičenie 30Náročný
Vypočítajte limx→0 (1 − cos xx2 · ex).
💡 Najprv si uvedomte: Známe limity: (1 − cos x)/x2 → 12, ex → 1.
Postup:
- 12 · 1
Výsledok: 12
➗ Podiel limít
Cvičenie 31Stredný
Vypočítajte limx→1 x2 − 1x − 1.
💡 Najprv si uvedomte: Neurčitosť 00 → rozklad.
Postup:
- x2 − 1 = (x − 1)(x + 1)
- skrátime: limx→1 (x + 1) = 1 + 1
Výsledok: 2
Cvičenie 32Ľahký
Vypočítajte limx→0 sin xx.
💡 Najprv si uvedomte: Známa limita.
Postup:
- základná limita
Výsledok: 1
Cvičenie 33Náročný
Vypočítajte limx→2 x2 + 4x − 2.
💡 Najprv si uvedomte: Čitateľ → 8, menovateľ → 0: typ 80 — nie je to neurčitosť, rozhodujú jednostranné limity.
Postup:
- x → 2+: menovateľ > 0 → limx→2+ = +∞
- x → 2−: menovateľ < 0 → limx→2− = −∞
- jednostranné limity sú rôzne → obojstranná limita neexistuje
Výsledok: sprava +∞, zľava −∞; limita v bode 2 neexistuje
Cvičenie 34Stredný
Vypočítajte limx→1 ln xx − 1.
💡 Najprv si uvedomte: Neurčitosť 00 → l'Hospitalovo pravidlo.
Postup:
- derivácie: 1/x1
- x = 1: 1/1
Výsledok: 1
Cvičenie 35Ľahký
Vypočítajte limx→0 1 − cos xx2.
💡 Najprv si uvedomte: Známa limita.
Postup:
- štandardná limita
Výsledok: 12
Cvičenie 36Ľahký
Vypočítajte limx→0 tg xx.
💡 Najprv si uvedomte: Známa limita.
Postup:
- tg x = sin xcos x → sin xx · 1cos x → 1 · 1
Výsledok: 1
Cvičenie 37Stredný
Vypočítajte limx→1 x3 − 1x − 1.
💡 Najprv si uvedomte: Vzorec a3 − b3 = (a − b)(a2 + ab + b2).
Postup:
- x3 − 1 = (x − 1)(x2 + x + 1)
- skrátime: limx→1 (x2 + x + 1) = 1 + 1 + 1
Výsledok: 3
Cvičenie 38Ľahký
Vypočítajte limx→0 ex − 1x.
💡 Najprv si uvedomte: Známa limita.
Postup:
- štandardná limita
Výsledok: 1
Cvičenie 39Náročný
Vypočítajte limx→0 tg x − xx3.
💡 Najprv si uvedomte: Náročné — Taylorov rozvoj tg x = x + x3/3 + …
Postup:
- tg x − x ≈ x33
- x3/3x3 = 13
Výsledok: 13
Cvičenie 40Náročný
Vypočítajte limx→0 ln(1 + sin x)x.
💡 Najprv si uvedomte: Náročné — pre malé x: sin x ≈ x a ln(1 + u) ≈ u.
Postup:
- ln(1 + sin x)sin x · sin xx → 1 · 1
Výsledok: 1
Blok 2 / 2Výpočet limít — úprava neurčitých výrazov⏱ 120 min
1. Zložená funkcia
Zložená funkcia vznikne, keď do jednej funkcie dosadíme inú funkciu. Označuje sa (f ∘ g)(x) = f(g(x)). Ak limx→a g(x) = A a f je spojitá v bode A, platí limx→a f(g(x)) = f(A).
| Príklad | Definícia zloženia | Výpočet pre konkrétne x | Výsledok |
|---|---|---|---|
| f(x) = √x, g(x) = x2 + 1 | f(g(x)) = √x2 + 1 | pre x = 2: √22 + 1 = √5 | √5 |
| f(x) = ln x, g(x) = 3x + 2 | f(g(x)) = ln(3x + 2) | pre x = 1: ln(3 · 1 + 2) = ln 5 | ln 5 |
| f(x) = sin x, g(x) = 1x | f(g(x)) = sin(1x) | pre x = 2: sin(12) | sin(12) |
| f(x) = ex, g(x) = x2 − 4x | f(g(x)) = ex² − 4x | pre x = 3: e9 − 12 = e−3 | e−3 |
| f(x) = 1x, g(x) = cos x | f(g(x)) = 1cos x | pre x = π3: 1cos(π/3) = 11/2 = 2 | 2 |
2. Úprava pomocou násobenia konjugovaným výrazom
Ak by sme do limx→0 x√1 + 3x − 1 dosadili x = 0, dostaneme neurčitý výraz 00. Použijeme trik: čitateľ aj menovateľ vynásobíme konjugovaným (združeným) výrazom menovateľa — pri √A − 1 je to √A + 1 (meníme znamienko z −1 na +1). Využijeme vzorec (a − b)(a + b) = a2 − b2, ktorý odstráni odmocninu.
Príklad 1konjugovaný výraz
limx→0 x√1 + 3x − 1
Riešenie:
- Krok 1 — dosadenie: čitateľ x = 0; menovateľ √1 + 3 · 0 − 1 = √1 − 1 = 0 → výraz má tvar neurčitosti 00
- Krok 2 — násobenie konjugovaným výrazom: x√1 + 3x − 1 · √1 + 3x + 1√1 + 3x + 1
- Krok 3 — vzorec (a − b)(a + b) = a2 − b2: menovateľ sa zmení: (√1 + 3x − 1)(√1 + 3x + 1) = (1 + 3x) − 1 = 3x; celý výraz: x(√1 + 3x + 1)3x
- Krok 4 — skrátime x: = √1 + 3x + 13
- Krok 5 — vypočítame limitu (dosadíme x = 0): √1 + 0 + 13 = 1 + 13 = 23
Výsledok: 23
Príklad 2konjugovaný výraz
limx→0 x√1 + 4x − 1
Riešenie:
- priame dosadenie: 0√1 + 0 − 1 = 00 → neurčitý tvar, musíme upraviť
- racionalizácia menovateľa: x√1 + 4x − 1 · √1 + 4x + 1√1 + 4x + 1 = x(√1 + 4x + 1)(1 + 4x) − 1 = x(√1 + 4x + 1)4x = √1 + 4x + 14
- dosadenie do upraveného tvaru: √1 + 0 + 14 = 24 = 12
Výsledok: 12
Príklad 3konjugovaný výraz
limx→0 x√1 + 5x − 1
Riešenie:
- priame dosadenie: 00 → neurčitý tvar
- racionalizácia menovateľa: x(√1 + 5x + 1)(1 + 5x) − 1 = x(√1 + 5x + 1)5x = √1 + 5x + 15
- dosadenie: 1 + 15 = 25
Výsledok: 25
Príklad 4konjugovaný výraz v čitateli
limx→0 √1 + 6x − 1x
Riešenie:
- priame dosadenie: √1 + 0 − 10 = 00 → neurčitý tvar
- racionalizácia čitateľa: √1 + 6x − 1x · √1 + 6x + 1√1 + 6x + 1 = (1 + 6x) − 1x(√1 + 6x + 1) = 6xx(√1 + 6x + 1) = 6√1 + 6x + 1
- dosadenie: 61 + 1 = 3
Výsledok: 3
Príklad 5rozdiel dvoch odmocnín
limx→0 √1 + 2x − √1 + xx
Riešenie:
- priame dosadenie: √1 − √10 = 00 → neurčité
- racionalizácia čitateľa (konjugát √1 + 2x + √1 + x): (1 + 2x) − (1 + x)x(√1 + 2x + √1 + x) = xx(√1 + 2x + √1 + x) = 1√1 + 2x + √1 + x
- dosadenie: 11 + 1 = 12
Výsledok: 12
Blok 2 / 2Výpočet limít — úprava neurčitých výrazov⏱ 120 min
3. Výpočet limity algebraického výrazu
| Typ | Postup | Príklad |
|---|---|---|
| 1. Limita v nevlastnom bode (x → ±∞) | stačí určiť limitu podielu členov s najvyššou mocninou v čitateli a menovateli — čitateľa aj menovateľa vydelíme najvyššou mocninou x z menovateľa | limx→∞ 3x2 − 5x + 1x2 + 2x − 4 |
| 2. Limita vo vlastnom bode s neurčitým výrazom (x → a) | dosadenie x = a vedie k 00; výraz upravíme — rozkladom na súčin, krátením alebo l'Hospitalovým pravidlom | limx→2 x2 − 4x − 2 |
Príklad 6vlastný bod, neurčitosť 0/0
limx→2 x2 − 4x − 2
Riešenie:
- 1. Overenie typu limity (dosadenie): 4 − 42 − 2 = 00 → neurčitý výraz, musíme ho algebraicky upraviť
- 2. Algebraická úprava (rozklad čitateľa): vzorec a2 − b2 = (a − b)(a + b): x2 − 4 = x2 − 22 = (x − 2)(x + 2)
- 3. Prepísanie a krátenie: limx→2 (x − 2)(x + 2)x − 2 = limx→2 (x + 2) — člen (x − 2) môžeme krátiť, pretože pri limite x → 2 sa x nikdy presne nerovná 2, a teda x − 2 ≠ 0
- 4. Výpočet limity (dosadenie): 2 + 2 = 4
Výsledok: 4
4. Limita racionálnej funkcie v nevlastnom bode
V prípade racionálnej funkcie v nevlastnom bode (∞ alebo −∞) delíme čitateľa aj menovateľa najvyššou mocninou x, ktorá sa vyskytuje v menovateli. Potom využijeme pravidlo: ak x → ∞, potom kxn → 0 pre akékoľvek k ∈ ℝ a n > 0.
| Stupeň čitateľa (m) a menovateľa (n) | limx→±∞ amxm + …bnxn + … | Typ limity |
|---|---|---|
| m = n | ambn — podiel koeficientov pri najvyšších mocninách | vlastná |
| m < n | 0 | vlastná |
| m > n | +∞ alebo −∞ (podľa znamienok) | nevlastná |
Príklad 7m = n = 2
limx→∞ 3x2 − 5x + 1x2 + 2x − 4
Riešenie:
- 1. Overenie typu limity (dosadenie): 3(∞)2 − 5(∞) + 1(∞)2 + 2(∞) − 4 → ∞∞ — neurčitý výraz
- 2. Algebraická úprava — delenie najvyššou mocninou v menovateli, t. j. x2: limx→∞ 3x2/x2 − 5x/x2 + 1/x2x2/x2 + 2x/x2 − 4/x2
- 3. Zjednodušenie výrazu (krátenie): = limx→∞ 3 − 5/x + 1/x21 + 2/x − 4/x2
- 4. Výpočet limity: kxn → 0 ⇒ 3 − 0 + 01 + 0 − 0 = 31 = 3
Výsledok: 3
📌 Pravidlo: ak sa najvyššia mocnina x v čitateli rovná najvyššej mocnine v menovateli (tu x2), limita sa rovná podielu koeficientov pri týchto mocninách: 3/1 = 3.
Príklad 8m = n = 3
limx→∞ 4x3 − 2x2 + 73x3 + x − 5
Riešenie:
- delíme x3: limx→∞ 4 − 2/x + 7/x33 + 1/x2 − 5/x3
- = 4 − 0 + 03 + 0 − 0 = 43
Výsledok: 43
Príklad 9m = n = 4
limx→∞ 5x4 − 2x3 + x − 8−10x4 + 7x2 + 1
Riešenie:
- delíme x4: limx→∞ 5 − 2/x + 1/x3 − 8/x4−10 + 7/x2 + 1/x4
- = 5−10 = −12
Výsledok: −12
Príklad 10m = n = 2
limx→∞ 7x2 − 3x + 9−14x2 + 5x − 1
Riešenie:
- delíme x2: limx→∞ 7 − 3/x + 9/x2−14 + 5/x − 1/x2
- = 7−14 = −12
Výsledok: −12
Príklad 11m < n
limx→∞ 2x + 1x2 + 3
Riešenie:
- delíme x2: 2/x + 1/x21 + 3/x2
- = 0 + 01 + 0 = 0
Výsledok: 0 (vlastná limita)
Príklad 12m > n — nevlastná limita
limx→∞ x2 + 1x − 2
Riešenie:
- delíme x (najvyššia mocnina v menovateli): x + 1/x1 − 2/x
- čitateľ x + 1/x → ∞, menovateľ → 1
- podiel neobmedzene rastie
Výsledok: +∞ (nevlastná limita)
5. Limity typu sin(ax) / sin(bx)
Táto limita skúma pomer dvoch sínusových funkcií, keď ich argumenty smerujú k nule. Dosadením x = 0 dostaneme 00. Použijeme známy limitný vzťah limx→0 sin(kx)kx = 1 pre každé k ∈ ℝ, k ≠ 0. Z toho vyplýva:
sin(kx)sin(mx) = sin(kx)kx · mxsin(mx) · km ⇒ limx→0 sin(ax)sin(bx) = ab
sin(kx)sin(mx) = sin(kx)kx · mxsin(mx) · km ⇒ limx→0 sin(ax)sin(bx) = ab
Príklad 13vhodná jednotka
limx→0 sin 10xsin 5x
Riešenie:
- dosadením x = 0 dostaneme neurčitý výraz 00
- I. čitateľa aj menovateľa násobíme tzv. „vhodnou jednotkou“: sin 10xsin 5x = (sin 10x / 10x) · 10x(sin 5x / 5x) · 5x
- II. s využitím limx→0 sin xx = 1 sa zlomky sin 10x10x a sin 5x5x blížia k 1
- III. po úprave funkciu vykrátime členom x: 11 · 105 = 2
Výsledok: 2
Príklad 14vhodná jednotka
limx→0 sin 14xsin 7x
Riešenie:
- sin 14xsin 7x = (sin 14x / 14x) · 14(sin 7x / 7x) · 7 → 1 · 141 · 7 = 2
Výsledok: 2
Príklad 15vhodná jednotka
limx→0 sin 12xsin 3x
Riešenie:
- sin 12xsin 3x = (sin 12x / 12x) · 12(sin 3x / 3x) · 3 → 1 · 121 · 3 = 4
- kľúčový fakt: vzorec vychádza z limitného pravidla limx→0 sin xx = 1
Výsledok: 4
Blok 2 / 2Výpočet limít — úprava neurčitých výrazov⏱ 120 min
Cvičenia — výpočet limít
Najprv riešte sami, potom odkryte postup.
Limity typu limx→0 x√1 + ax − 1 — konjugovaný výraz
Cvičenie 1Ľahký
Vypočítajte limx→0 x√1 + 2x − 1.
💡 Najprv si uvedomte: Násobíme konjugovaným výrazom √1 + 2x + 1.
Postup:
- menovateľ: (1 + 2x) − 1 = 2x
- skrátime: √1 + 2x + 12
- dosadíme: 1 + 12
Výsledok: 1
Cvičenie 2Ľahký
Vypočítajte limx→0 x√1 + 5x − 1.
💡 Najprv si uvedomte: Násobíme konjugovaným výrazom √1 + 5x + 1.
Postup:
- menovateľ: (1 + 5x) − 1 = 5x
- skrátime: √1 + 5x + 15
- dosadíme: 1 + 15
Výsledok: 25
Cvičenie 3Stredný
Vypočítajte limx→0 x√1 + 10x − 1.
💡 Najprv si uvedomte: Násobíme konjugovaným výrazom √1 + 10x + 1.
Postup:
- menovateľ: (1 + 10x) − 1 = 10x
- skrátime: √1 + 10x + 110
- dosadíme: 1 + 110
Výsledok: 15
Cvičenie 4Ľahký
Vypočítajte limx→0 x√1 + x − 1.
💡 Najprv si uvedomte: Násobíme konjugovaným výrazom √1 + x + 1.
Postup:
- menovateľ: (1 + x) − 1 = x
- skrátime: √1 + x + 1
- dosadíme x = 0: 1 + 1
Výsledok: 2
Cvičenie 5Stredný
Vypočítajte limx→0 x√1 + 3x − 1.
💡 Najprv si uvedomte: Násobíme konjugovaným výrazom √1 + 3x + 1.
Postup:
- menovateľ: (1 + 3x) − 1 = 3x
- skrátime: √1 + 3x + 13
- dosadíme: 1 + 13
Výsledok: 23
Cvičenie 6Stredný
Vypočítajte limx→0 x√1 + 6x − 1.
💡 Najprv si uvedomte: Násobíme konjugovaným výrazom √1 + 6x + 1.
Postup:
- menovateľ: (1 + 6x) − 1 = 6x
- skrátime: √1 + 6x + 16
- dosadíme: 1 + 16
Výsledok: 13
Cvičenie 7Stredný
Vypočítajte limx→0 x√1 + 4x − 1.
💡 Najprv si uvedomte: Násobíme konjugovaným výrazom √1 + 4x + 1.
Postup:
- menovateľ: (1 + 4x) − 1 = 4x
- skrátime: √1 + 4x + 14
- dosadíme: 1 + 14
Výsledok: 12
Cvičenie 8Stredný
Vypočítajte limx→0 x√1 + 8x − 1.
💡 Najprv si uvedomte: Násobíme konjugovaným výrazom √1 + 8x + 1.
Postup:
- menovateľ: (1 + 8x) − 1 = 8x
- skrátime: √1 + 8x + 18
- dosadíme: 1 + 18
Výsledok: 14
Cvičenie 9Náročný
Vypočítajte limx→0 x√1 + 0,5x − 1.
💡 Najprv si uvedomte: Násobíme konjugovaným výrazom √1 + 0,5x + 1.
Postup:
- menovateľ: (1 + 0,5x) − 1 = 0,5x
- skrátime: √1 + 0,5x + 10,5
- dosadíme: 1 + 10,5
Výsledok: 4
Cvičenie 10Náročný
Vypočítajte limx→0 x√1 − 2x − 1.
💡 Najprv si uvedomte: Konjugát √(1 − 2x) + 1; pozor na zápornú konštantu.
Postup:
- x√1 − 2x − 1 · √1 − 2x + 1√1 − 2x + 1
- menovateľ: (1 − 2x) − 1 = −2x
- skrátime x: √1 − 2x + 1−2
- dosadíme x = 0: 1 + 1−2
Výsledok: −1
Limita v nevlastnom bode — delenie najvyššou mocninou
Cvičenie 11Ľahký
Vypočítajte limx→∞ 3x2 − 5x + 1x2 + 2x − 4.
💡 Najprv si uvedomte: Najvyššia mocnina x2 v čitateli aj menovateli; koeficienty 3 a 1.
Postup:
- delíme x2: 3 − 5/x + 1/x21 + 2/x − 4/x2
- 3 − 0 + 01 + 0 − 0
Výsledok: 3
Cvičenie 12Ľahký
Vypočítajte limx→∞ 6x2 + 2x2x2 + 7.
💡 Najprv si uvedomte: Koeficienty pri x2 sú 6 a 2.
Postup:
- delíme x2: 6 + 2/x2 + 7/x2
- 6 + 02 + 0 = 62
Výsledok: 3
Cvičenie 13Stredný
Vypočítajte limx→∞ −10x2 + 10005x2 − 100.
💡 Najprv si uvedomte: Koeficienty pri x2 sú −10 a 5; veľké konštanty nič nemenia.
Postup:
- delíme x2: −10 + 1000/x25 − 100/x2
- −10 + 05 − 0 = −105
Výsledok: −2
Limita vo vlastnom bode s neurčitým výrazom 0/0
Cvičenie 14Ľahký
Vypočítajte limx→3 x2 − 9x − 3.
💡 Najprv si uvedomte: a2 − b2 = (a − b)(a + b).
Postup:
- overenie: 9 − 93 − 3 = 00
- (x − 3)(x + 3)x − 3 = x + 3
- 3 + 3
Výsledok: 6
Cvičenie 15Stredný
Vypočítajte limx→−1 x2 + 3x + 2x + 1.
💡 Najprv si uvedomte: Trojčlen x2 + 3x + 2 má korene −1 a −2.
Postup:
- overenie: 1 − 3 + 20 = 00
- (x + 1)(x + 2)x + 1 = x + 2
- −1 + 2
Výsledok: 1
Cvičenie 16Stredný
Vypočítajte limx→0 x3 − 5xx2 + x.
💡 Najprv si uvedomte: Vytkneme x v čitateli aj menovateli.
Postup:
- overenie: 00
- x(x2 − 5)x(x + 1) = x2 − 5x + 1
- 0 − 50 + 1
Výsledok: −5
Cvičenie 17Náročný
Vypočítajte limx→0 √x + 4 − 2x.
💡 Najprv si uvedomte: Združený výraz k čitateľu je √(x + 4) + 2.
Postup:
- overenie: √4 − 20 = 00
- (A − B)(A + B) = A2 − B2: (√x + 4)2 − 22 = x
- xx(√x + 4 + 2) = 1√x + 4 + 2
- 1√4 + 2 = 12 + 2
Výsledok: 14
Záverečný test
20 otázok, každá za 1 bod. Časť A: rozhodni, či je výrok pravdivý. Časť B: vyber jednu správnu odpoveď. Po vyhodnotení sa zobrazí vysvetlenie.
Po zvolení odpovede hneď uvidíš, či je správna, aj vysvetlenie. Odpoveď sa potom už nedá zmeniť.