Tauber 定理及其证明

这里写的只是最常见最普通的 Tauber 定理,写这个纯粹是因为常庚哲,史济怀书上的那个证明(定理 10.17)太不符合审美了。

(Tauber)若 $lim_{r o 1^{-}} sum c_n r^n = sigma$ 且 $c_n = o(frac{1}{n}) \,, $ 则 $sum c_n = sigma \,.$

分析:想法就是令 $r = 1 - frac{1}{N} \,.$ 作估计 [ left| sum_{n=1}^N c_n - sum_{n=1}^N c_n r^n ight| leq sum_{n=1}^N |c_n| (1- (1-frac{1}{N})^n) leq sum_{n=1}^N |c_n| frac{n}{N} \,, ] 以及 [ left|sum_{n=1}^{infty} c_n r^n - sum_{n=1}^N c_n r^n ight| leq sum_{n>N} |c_n| (1-frac{1}{N})^n leq sum_{n>N} frac{n c_n}{N} (1-frac{1}{N})^n leq sum_{n>N} frac{epsilon}{N} (1-frac{1}{N})^n = epsilon (1-frac{1}{N})^{N+1}  \,. ] 由 $n c_n o 0$ 不难得知其前 $N$ 项和的算术平均也趋于零,而 $(1-frac{1}{N})^{N+1} o e^{-1} \,.$ 综合这两个估计,命题得证。

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