Теорема 13. Пусть дан ряд с положительными членами (15) и существует функция такая, что
При этом функция непрерывна в промежутке положительна, и убывает в этом промежутке. Тогда, если интеграл сходится, то и ряд (1) сходится, а если интеграл расходится, то и ряд (15) расходится.
Пример 13. Исследовать на сходимость обобщенный гармонический ряд:
Решение. При имеем ряд: . Это гармонический ряд, и он расходится.
Пусть Рассмотрим функцию: Нетрудно проверить, что удовлетворяет всем условиям теоремы: . Эта функция непрерывна в промежутке положительна, и строго убывает.
Рассмотрим интеграл:
Из интегрального исчисления известно, что этот интеграл сходится при и расходится при значит, утверждаем, что обобщенный гармонический ряд сходится при и расходится при
Пример14.
ряд расходится.
Пример 15. ряд сходится.