Теорема Римана об условно сходящихся рядах | это... Что такое Теорема Римана об условно сходящихся рядах? (original) (raw)

У этого термина существуют и другие значения, см. Теорема Римана.

Теорема Римана об условно сходящихся рядах помогает при вычислении суммы бесконечного ряда.

Пусть ряд \mathbf{A} сходится условно, тогда для любого числа S\in\mathbf{R} можно так поменять порядок суммирования, что сумма нового ряда будет равна S.

Доказательство

Составим ряд из положительных элементов ряда \mathbf{A} и обозначим его \mathbf{P}, а элементы ряда \mathbf{P} обозначим \mathbf{P_i} (i=1,...,\infty). Соответственно ряд из отрицательных элементов \mathbf{A} обозначим \mathbf{Q} Следовательно ряд \mathbf{A} можно представить как: \mathbf{A}=\mathbf{P}-\mathbf{Q}. Исходя из свойств условно сходящихся рядов \mathbf{P} и \mathbf{Q} — расходятся, а исходя из свойств остатка ряда все остатки \mathbf{P} и \mathbf{Q} — расходятся \Rightarrow в каждом из этих рядов начиная с любого места можно набрать столько членов, чтобы их сумма превзошла любое число. Пользуясь этим произведем перестановку членов ряда \mathbf{A}: Сначала возьмем столько положительных членов ряда (не меняя их порядок), чтобы их сумма превзошла S: \mathbf{p_1}+\mathbf{p_2}+...+\mathbf{p_k}>S За ними запишем столько отрицательных членов ряда (не меняя их порядок), чтобы общая сумма была меньше S: \mathbf{p_1}+\mathbf{p_2}+...+\mathbf{p_k}-\mathbf{q_1}-\mathbf{q_2}-...-\mathbf{q_m}<S Этот процесс мысленно продолжаем до бесконечности. Таким образом все члены ряда \mathbf{A} встретятся в новом ряду. Если всякий раз, выписывая члены \mathbf{p} и \mathbf{q}, набирать их не больше, чем требуется для неравенства, то разница между частичной суммой нового ряда и S по модулю не превзойдет последнего написаного члена. Поскольку из свойств условно сходящихся рядов: \lim_{k\to\infty} \mathbf{p_k}=0 и \lim_{m\to\infty} \mathbf{q_m}=0, то новый ряд сходится к S.

См. также