Ciąg liczbowy nazywamy rosnącym, gdy każdy wyraz tego ciągu, za wyjątkiem pierwszego, jest większy od wyrazu bezpośrednio go poprzedzającego.
an+1 > an (czyli an+1 - an >0)
Ciąg liczbowy nazywamy malejącym, gdy każdy wyraz tego ciągu, za wyjątkiem pierwszego, jest mniejszy od wyrazu bezpośrednio go poprzedzającego.
an+1 < an (czyli an+1 - an < 0)
Ciąg nazywamy stałym, gdy wszystkie wyrazy tego ciągu są równe.
an = an+1 (czyli an+1 - an = 0)
Przykład 1
Sprawdź monotoniczność ciągu an = n2 + 2n.
Rozwiązanie
Wyznaczam an+1.
an = n2 + 2n
an+1 = (n + 1)2 + 2(n + 1)
an+1 = n2 + 2n + 1 + 2n + 2
an+1 = n2 + 4n + 3
Wyznaczam różnicę an+1 - an.
an+1 - an = n2 + 4n + 3 - (n2 + 2n)
an+1 - an = n2 + 4n + 3 - n2 - 2n
an+1 - an = 2n + 3
Zauważcie, że 2n + 3 > 0 dla każdej liczby naturalnej większej od 1, więc ciąg jest rosnący.
Przykład 2
Sprawdź monotoniczność ciągu an = - 3n + 8.
Rozwiązanie
Wyznaczam an+1.
an = - 3n + 8
an+1 = - 3(n + 1) + 8
an+1 = - 3n - 3 + 8
an+1 = - 3n + 5
Wyznaczam różnicę an + 1 - an.
an+1 - an = - 3n + 5 - (- 3n + 8)
an+1 - an = - 3n + 5 + 3n - 8
an+1 - an = - 3
Otrzymaliśmy liczbę ujemną, więc ciąg jest malejący.