Soit une suite de réels strictement positifs. On suppose qu'il existe un réel tel que :
Pour la question 1, raisonner par l'absurde. Si la série convergeait vers , quelle serait l'asymptotique de ?
Pour la question 2(a), exprimer et en fonction de et en utilisant l'hypothèse.
Pour la question 2(b), utiliser le lemme de Césarò sous sa forme sommatoire : si et diverge, alors les sommes partielles sont équivalentes.
Raisonnement par l'absurde pour la divergence.
Manipulation des sommes partielles et relations de récurrence asymptotiques.
Théorème de sommation des équivalents.
Résolution.
Or, la série diverge. Par comparaison de séries à termes positifs, devrait diverger. C'est une contradiction.
La somme de gauche est télescopique : . Donc :
En utilisant , on obtient :
D'où le résultat final :
S'assurer de la divergence de la série avant de sommer les équivalents.
Si u_n est lié à sa somme partielle de façon linéaire/asymptotique, la série diverge souvent comme une série harmonique.