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Erster Theil. Differential - Rechnung.
Wenn in einer alternirenden Reihe die absoluten Beträge
der Glieder beständig abnehmen und schliesslich gegen die Grenze
Null convergiren, so ist die Reihe convergent.
Es sei für jedes i ai > 0 und
(22) ££ 0 — a ± -j- ££ 2 — •*•-)- (— l) ra ££n -{-•••
die gegebene Reihe; ferner a 0 >%>%>••• und lim a n = 0.
Ans der Darstellung x -
S%P— 1 — (ßo ££l) -j- (ß2 %) -j“ ' • • -fr (ßip — 2 U2p—i)
folgt, dass s$p x als Summe positiver Zahlen mit p wächst,
dass also die Partialsummen
(23) s 1} s 3 , s 5 .. .
eine steigende Reihe bilden.
Aus den beiden Darstellungen
$2p = ££o — (ßx — £*2) — (fts — ££4) — • ’ • — (ß2p— 1 — £*2p)
= (ßo — ££1) “f" (ß2 — ££3) H" * * • “f" {ßip—2 — £^2p—1) a %p
folgt, und zwar aus der ersten, dass s% p mit p beständig ab
nimmt, aus der zweiten, dass es immer positiv ist, dass also
die Partialsummen
(24) s 0 , s 2 , s 4 , • • •
sämmtlich positiv sind und eine fallende Reihe bilden; diese
muss daher nothwendig einen Grenzwert besitzen, der s"
heissen mpge.
Da aber
$2p = S2p_i -f- p,
so ist
S%p—1 — S%p ££2 p &2p So — ££q j
es bleiben also die Zahlen der steigenden Reihe (23) unter
einer festen Zahl, somit besitzt auch diese Reihe einen Grenz
wert, er heisse s'.
Weil jedoch
S%p S2p—1 ££2p j
so ist für limj) = 00
lim (s 2 p —- s 2p —1) = lim a 2p = 0,
also lim S2 P = s" = lim S2 P —x = s', d. h. die beiden Reihen
(23) und (24) convergiren gegen denselben Grenzwert s, die
erste wachsend, die zweite abnehmend, so dass