Șiruri de integrale și limite de șiruri calculate cu integrala
Punctul c) de la Subiectul al III-lea: încadrarea integrandului și criteriul cleștelui, monotonia și mărginirea șirului Iₙ, relații de recurență prin părți și limite de sume calculate ca sume Riemann.
- 28 min
- La BAC: Subiectul al III-lea (2)
- Verificat pe bareme

ții minte doar fișa asta și ești acoperit
Fișa de aur
- 01
Tiparul punctului c): încadrezi integrandul pe interval, integrezi inegalitățile, aplici criteriul cleștelui.
- 02
Pe [0, 1]: 0 ≤ xⁿ·g(x) ≤ xⁿ·M (dacă 0 ≤ g ≤ M), iar ∫₀¹ xⁿ dx = 1/(n + 1) → 0.
Truc: xⁿ „turtește” totul spre 0 pe [0, 1), deci integrala dispare.
- 03
Pentru Iₙ = ∫ fⁿ: dacă 0 ≤ f ≤ q < 1, atunci 0 ≤ Iₙ ≤ qⁿ(b − a) → 0; dacă f ≥ q > 1, Iₙ → +∞.
- 04
Recurențe: prin părți, de exemplu ∫₀¹ xⁿ·eˣ dx = e − n·∫₀¹ xⁿ⁻¹·eˣ dx.
- 05
Sume Riemann: (1/n)·Σ f(k/n) → ∫₀¹ f(x) dx. Recunoști f scoțind n factor comun.
Pe scurt
Culorile din lecție:termenidee-cheie
- La c) șirul se încadrează, nu se calculează: inegalități pentru integrand, integrate pe interval (monotonia integralei), apoi criteriul cleștelui.
- Pe : .
- : dacă , ; dacă , .
- Recurențe prin părți; monotonia lui din compararea integranzilor.
- Sume Riemann: .
Încadrare și criteriul cleștelui
Din monotonia integralei: dacă pe , atunci
iar dacă marginile au aceeași limită , atunci .
- Încadrezi integrandulPe intervalul dat: semnul (), apoi o margine superioară simplă (de obicei sau ).
- Integrezi inegalitățileMonotonia integralei; calculezi integralele marginilor.
- Treci la limităCriteriul cleștelui (sau, pentru , criteriul minorării).
Pentru și : , deci . Integrând:
Cum , din criteriul cleștelui .
Barem oficial: încadrarea 3p, concluzia 2p.
Aria de sub xⁿ dispare
, . Derivata este
deci este descrescătoare pe și , adică .
deci .
, , .
Deci pe și . Cum și , .
Monotonie, mărginire, recurențe
- Dacă pe , șirul este descrescător () și mărginit inferior de 0, deci convergent.
- Recurențe prin părți: pentru ,
, .
a) .
b) Pe : , deci și .
c) Din recurență, . Cum , obținem (pentru că ).
, . Arătați că .
Pe , , deci . Cum :
Barem oficial: forma lui 2p; diferența și calculul 3p.
, . Arătați că .
pentru că pe . Barem oficial: 2p; majorarea 3p.
Pentru Iₙ = ∫₀¹ xⁿ·eˣ dx, ce recurență obții prin părți?
Limite de sume calculate ca sume Riemann
Dacă este continuă pe , cu diviziunea echidistantă și punctele intermediare :
a) , deci limita este .
b) , deci limita este .
c) , deci limita este .
Suma devine integrală
Cât este limita lui 1/(n + 1) + 1/(n + 2) + … + 1/(2n)?
Model 2021, c): de ce ∫ₐᵇ fⁿ(x) dx → +∞?
Ce se cere la BAC
Punctul c) de la III.2 este, în toate subiectele M_mate-info 2020–2022 din arhivă, un șir de integrale sau o integrală mai grea:
| Subiect | Șirul | Încadrarea din barem | Limita |
|---|---|---|---|
| Iunie 2020, v6 | 0 | ||
| August 2020, v3 | 0 | ||
| Specială 2020, v1 | 0 | ||
| Model 2020 | |||
| Model 2021 |
În 2023–2026 șirurile de integrale au fost mai rare la c) (locul lor l-au luat ariile, volumele și limitele cu integrale) și au cerut relații sau inegalități, nu limite:
| Subiect | Șirul | Ce se cere | Ideea |
|---|---|---|---|
| Model 2024 | |||
| Simulare 2024 | |||
| Simulare 2025 | prin părți | ||
| Specială 2025 | |||
| Iunie 2025 rezervă |
Greșeli care costă puncte
- „Limita trece sub integrală” fără justificare.
- Încadrarea doar superioară (lipsește ).
- Inegalitatea integrandului demonstrată doar într-un punct sau pe alt interval decât cel de integrare.
- Suma Riemann cu factorul uitat sau cu greșit identificată.
- Recurența aplicată pentru când a fost dedusă pentru .
Termeni-cheie
- Șir de integrale
- Șir de forma Iₙ = ∫ₐᵇ fₙ(x) dx, de exemplu ∫₀¹ xⁿ·f(x) dx sau ∫₀¹ fⁿ(x) dx.
- Încadrare prin monotonia integralei
- Dacă gₙ(x) ≤ fₙ(x) ≤ hₙ(x) pe [a, b], atunci ∫ gₙ ≤ Iₙ ≤ ∫ hₙ; cu limite egale ale marginilor, criteriul cleștelui dă lim Iₙ.
- Integrala lui xⁿ pe [0, 1]
- ∫₀¹ xⁿ dx = 1/(n + 1), care tinde la 0.
- Monotonia șirului Iₙ
- Pe [0, 1], xⁿ⁺¹ ≤ xⁿ, deci pentru f ≥ 0 șirul ∫₀¹ xⁿ·f(x) dx este descrescător.
- Relație de recurență
- Legătură între Iₙ și Iₙ₋₁ obținută de obicei prin părți; de exemplu, pentru Iₙ = ∫₀¹ xⁿ·eˣ dx: Iₙ = e − n·Iₙ₋₁.
- Limită ca sumă Riemann
- Pentru f continuă pe [0, 1]: lim (1/n)·[f(1/n) + f(2/n) + … + f(n/n)] = ∫₀¹ f(x) dx.
- Șir care tinde la infinit
- Dacă fₙ(x) ≥ cₙ pe [a, b] și cₙ → +∞, atunci Iₙ ≥ cₙ(b − a) → +∞.
Notițele mele
Salvat localSurse
- Programa de examen Matematică M_mate-info, Bacalaureat 2015 (Anexa 2 la OMEN 4430/2014), clasa a XII-a, Aplicații ale integralei definite
- BAC 2020, sesiunea iunie, varianta 6, Subiectul al III-lea, 2.c (subiect și barem)
- BAC 2020, sesiunea august, varianta 3, Subiectul al III-lea, 2.c (subiect și barem)
- BAC 2021, model, Subiectul al III-lea, 2.c (subiect și barem)
- BAC 2020, sesiunea specială, varianta 1, Subiectul al III-lea, 2.c
- BAC 2020, model, Subiectul al III-lea, 2.c
- BAC 2024, model, Subiectul al III-lea, 2.c (subiect și barem)
- BAC 2025, sesiunea specială, varianta 3, Subiectul al III-lea, 2.c (subiect și barem)
- BAC 2024 simulare, BAC 2025 simulare, BAC 2025 iunie rezervă v5: Subiectul al III-lea, 2.c