Konv. v. Reihen n s n=∑ a k , a k ∈ℝ k =1 Def. Reihe konv., falls Partialsummen s n konv. ∞ speziell a k ≥0∧bk ∈[0, a k ]∀ k , folgt aus d. Konv. d. Reihe ∑ a k die der Reihe k=1 n 0≤ n≤s n ∀ n=∑ bk u. es ist d. Folg. der$ %sigma_n mon. u. beschr.⇒ ∃lim k =1 Konv. u. absolute Konv. Betr. ∞ ∞ k =1 k=1 ∑ a k u. dazu ∑∣a k∣ Partialsummen seien s n , n Bsp. 1 ak = −1k 1 1 s n=−1 − ...−... 2 3 ∞ ∑1 ∞ ∑∣a k∣=112 13 ...= k=1 k (harmon. Reihe, konv. nicht, Summe=∞ ) k =1 Wenn ∞ ∑ ∣a k∣ endlich ⇒ Reihe abs. Konv. k =1 ob. Bsp. ist 'alternierende Reihe', d.h. a k , a k1 haben stets unterschiedl. Vorz. Außerdem gilt ∣a k∣0 k ∞ , sowie ∣a k1∣≤∣a k∣ Angenomm., Reihe bes. diese 3 Eigenschaften ∞ ∑ b k , da k=1 leibnitzsches Konv-Krit. dann konv, die Reihe ∞ ∑ ak k=1 Die 3 Bed. sind nur hinreichend f. d. Konv. der Reihe, nicht notwendig Bew. Ann.3 Bed. erfüllt o.B.d.A a1 0 Betr. Partialsummen für ungerad. Index s 2n1= a 1a 2a 3...a 2n a 2n1 0 ≥0 ≥0 gerad. s 2n=a 1a 2 a 3a 4 ...a 2n−1a 2n ≤0 ≤0 ≤0 s 2n1 mon. wachs.(nicht notwendig streng) in n s 2n mon. fallend(nicht notw. strng) in n s 2n1−s 2n=a 2n1 n.V. wissen ∣a 2n∣ 0 s 2n1≤s 2n∣a 2n1∣≤s 2∣a 2n1∣≤s 21 (n groß) ⇒ Folg. d. s 2n1 ist n. ob. beschr. u. mon. wachs. ⇒∃lim s 2n1=s u n∞ analog lim s2n =s g n∞ ∣s 2n1−s 2n∣=absa 2n1 0n ∞ folgt s u=s g ∞ Also s= s(g)=s(u) d. gemeins. lim aller Part.-summen ⇒ ∃ endl. ∑ a k def. k=1 Satz abs. Konv. ⇒ Konv. nicht umgek., z.B. -1+1 over 2- 1 over 3+...-... Bew. Betr. s n , s m , n0nm gilt s m−s n=a n1a n2...a m wenden 3ecksungl. an ∣s m−s n∣=∣a n1...a m∣≤∣a n 1∣...∣a m∣ n0 Sei 0 bel. fix u. n0 so groß, dass n =∑ ∣a k∣− 0 ∞ ∞ k=n k=n0 folgt ∣a n 1∣...∣a n∣≤∑ ∣a k∣≤ ∑ ∣a k∣ k=1 k =1 n0 da schon ∞ =∑ ∣a k∣∞ ∑∣a k∣− k=1 Also auch ∣s m−s n∣ , wenn n 0nm , d. h. die Folg. d. Part-summen s n bildet p.D. Cauchyfolg. Elemente alle aus ℝ ⇒ folge d. s n ist konv. □ Umsortieren v. abs. konv. Reihen Sei ∞ ∑∣a k∣= endl. k=1 Entstehe d. Reihe ∞ ∑ bk k =1 durch Umsort. d. Zahlen a k , k ∈ℕ Beh. ∞ ∑∣b k∣= k=1 Bew. n sei n=∑ ∣a k∣ k =1 wenn m hinr. groß, sind alle Zahlen ∣a k∣1≤k ≤n i.d. Menge aller ∣bk∣1≤k≤m enthalten ∞ ⇒ n≤s m = ∑∣b k∣ def. k =1 folgt ∀ Part-summen n ∃Part-summe d. 2. Reihe mit n≤s m Wenn n ∞ n∞ , auch s m ∞ m∞ Wenn n endl , folgt lim s m≥ ∞ ∞ k=1 k =1 Möglich: vertauschen d. Reihen, d. h. gehen von ∑ ∣bk∣ aus zu ∑ ∣a k∣ folgt auch (wie oben) ∑ ∣b k∣ divergiert ⇒ ∑ ∣a k∣ div. , ∑ ∣bk∣konv. ⇒ ∑ a k konv., beide Betragsreihen haben denselben lim □ Es gilt auch (f. abs. konv. Reihen) ∞ ∞ k=1 k=1 ∑ a k =∑ b k Bew. Betr. Reihe mit d. Summanden ∣a k∣ ,∣b k∣ ∣a k∣a k ,∣b k∣bk Part-summ. seien n , s n , bzw. q n , v n wissen ∣a k∣a k ≥0≤∣b k∣b k ⇒lim q n=lim v n , lim n=lim s n n ∑ a k n=u n k=1 n anal. ∑ b k s n=v n k=1 n n , un u ⇒ ∑ a k u− k=1 n anal. s n s , v n v ⇒ ∑ b k v−s k=1 =s , v=u