设$\displaystyle\sum_{n=m}^{\infty}a_n$是实数的形式级数,如果这个级数是绝对收敛的,那么它是条件收敛的.
证明:该级数绝对收敛,说明对于任意给定的正实数$\varepsilon$,都存在整数$N$,使得对于一切$p,q\geq N$,有$$\sum_{n=p}^{q}|a_n|<\varepsilon$$而$$|\sum_{n=p}^{q}a_n|\leq\sum_{n=p}^{q}|a_n|<\varepsilon$$因此条件收敛. 关键是书上说在这种情形下还有三角不等式$$|\sum_{n=m}^{\infty}a_n|\leq\sum_{n=m}^{\infty}|a_n|$$下面我就来证明这个三角不等式.对于任意整数$N$,
$$|\sum_{n=m}^{N}a_n|\leq\sum_{n=m}^{N}|a_n|$$我们知道,$$\sum_{n=m}^{\infty}a_n=\lim_{N\to\infty}\sum_{n=m}^{N} a_n$$
且$$\sum_{n=m}^{\infty}|a_n|=\lim_{N\to\infty}\sum_{n=m}^N|a_n|$$.事实上,我们有一个常见结论,即两个收敛的数列$(a)_{n=m}^{\infty}$和$(b)_{n=m}^{\infty}$,若$\forall i\in\mathbb{Z},i\geq m$,$a_i\leq b_i$,则$\lim_{n\to\infty}a_n\leq \lim_{n\to\infty}b_n$.因此$$|\sum_{n=m}^{\infty}a_n|\leq\sum_{n=m}^{\infty}|a_n|$$