Vierter Abschnitt. Reihen.
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Es sei a v > 0 für jedes v und
(22) a 0 — a x -}- a 2 — • • • + (— l) n a n + • • •
die gegebene Reihe; ferner a 0 > a x > a 2 > • • • und lim a n = 0.
n— +00
Aus der Darstellung
S 2p-\ = ( a 0~ a i) + ( a 2~~ a z) + • • ' + (. a 2p-2~ a 2p-l)
folgt, daß s 2p _ x als Summe positiver Zahlen mit p wächst,
daß also die Partialsummen
(23) s 1} s 3 , s 5 , . . .
eine steigende Zahlenreihe bilden.
Aus den beiden Darstellungen
hp = «o - K ~ «a) - (% ~ iflip-1 - «2p)
= («0 — a i) + («2 — «3) + • • • + (a 2p _ 2 — a 2p-d + a 2p
folgt, und zwar aus der ersten, daß s 2p mit p beständig ab
nimmt, aus der zweiten, daß es immer positiv ist, daß also die
Partialsummen
(24) s Q , s 2 , s 4 ,. . .
sämtlich positiv sind und eine fallende Zahlrenreihe bilden;
diese muß daher notwendig einen Grenzwert besitzen, der s"
heißen möge.
Da aber
S 2p = S 2p-1 ~b a 2p7
so ist
S 2p-1 == S 2p a 2p S 2p^ S 0~ a 0>
es bleiben also die Zahlen der steigenden Zahlenfolge (23)
unter einer festen Zahl, somit besitzt auch sie einen Grenz
wert, er heiße s'.
Weil jedoch
S 2 p 5 2i?-l = a 2 pl
so ist für lim p == 00
!im (s 2p - s 2p _ 1 ) = lim a 2p = 0,
also s" = s', d. h. die beiden Zahlenfolgen (23) und (24) kon
vergieren gegen denselben Grenzwert s, die erste wachsend, die
zweite abnehmend, so daß bei jedem p
S 2p~l < S S 2p-