Пусть ряд сходится, то есть имеет место равенство:
где S-сумма ряда (то есть конечное фиксированное число), но тогда имеет место также равенство:
Так как при и (n-1) и, учитывая, что:
Далее вычитая почленно из первого второе, получим:
Или откуда вытекает утверждение теоремы.