kazz の数学旅行記

数学の話題を中心に, 日々の知的活動の旅路を紹介します.

数列の収束と発散

ある掲示板で、このような問題を見つけました。

 

級数 Σa_n が絶対収束するならば、

 

級数 Σ(a_n)^2 も絶対収束することを証明せよ。

 

 

 

 

 

これは簡単です。

 

Σ a_n が絶対収束することにより、

 

ある番号 から先、|a_n| < 1

 

よって、ある番号から先、

 

|(a_n)^2| < |a_n|

 

よって、

 

級数 Σ|(a_n)^2| には優級数 Σ |a_n|

 

が存在するとみなすことができるので、

 

Σ|(a_n)^2| は収束する。

 

証明終わり。

 

 

 

 

 

 

次の問題は、面白いです。

 

級数 Σa_n が収束し、Σ (a_n)^2 は収束しない例を挙げよ。

 

これは簡単で、a_n = (-1)^n / √n とおけば、

 

Σ a_n は交代級数だから収束し、

 

Σ (a_n)^2 = Σ 1/n はよく知られた調和級数で、発散します。

 

 

 

 

 

 

 

文責: Dr. Kazuyoshi Katogi