2.3 Теорема Таубера
Теорема. Пусть ряд (1) сходится при 0<x<1, и имеет место предельное равенство (5). Если члены ряда (А) таковы, что
(6)
то и
Доказательство. Разобьем доказательство на две части. Сначала
предположим, что Если положить то при величина , монотонно убывая, стремится к нулю.
Имеем при любом натуральном N
так что:
Взяв произвольно малое число , положим
Так что при . Пусть теперь выбрано достаточно большим чтобы: выполнялось неравенство ; соответствующее x было настолько близко к 1, что
. Тогда
Что и доказывает утверждение теоремы.
К рассмотренному частному случаю теоремы приводится и общий. Положим
так что
и затем
(7)
Но из предположения теоремы, т.е. из того, что при , легко получить, что
. (8)
Для доказательства этого достаточно разбить здесь сумму на две:
и выбрать N таким, чтобы во второй сумме все множители были по абсолютной величине меньшими наперед заданного числа , тогда и вторая сумма по абсолютной величине будет меньше , каково бы ни было х; относительно первой суммы, состоящей из определенного конечного числа слагаемых, того же можно достигнуть за счет приближения х к 1.
Но здесь уже можно применить доказанный частный случай теоремы, так что и
С другой стороны,
Отсюда, так как первое слагаемое справа стремится к нулю
Что и завершает доказательство теоремы.
Глава 3. Метод средних арифметических
- Введение
- Глава 1. Основные понятия теории рядов
- 1.1 Определения и термины
- 1.2 Истоки проблемы
- Глава 2. Метод степенных рядов
- 2.1 Суть метода
- 2.3 Теорема Таубера
- 3.1 Суть метода
- 3.2 Взаимоотношение между методами Пуассона-Абеля и Чезаро
- 3.3 Теорема Харди-Ландау
- 3.4 Применение обобщенного суммирования к умножению рядов
- Глава 4. Другие методы обобщенного суммирования
- 4.1 Методы Г.Ф. Вороного
- 4.2 Обобщенные методы Чезаро
- 4.3 Метод Бореля
- 4.4 Метод Эйлера
- Заключение