前置

几何级数

设 。则非负级数

收敛,并且

证明:

设

当 时结论显然。若 ,由有限等比和公式得

由于 时 ,于是

所以几何级数收敛,且其和为 。

指数级数

对任意 ,非负级数

收敛。

证明:

若 ,则

下面设 。取整数 ,使得当 时

令

则当 时,

因此对任意 ,

于是尾级数满足比较估计:

前面有限多项不影响收敛性,所以

收敛。

正弦级数与余弦级数

对任意 ,级数

都绝对收敛。

证明:

对余弦级数,有

对正弦级数,有

而

由指数级数的收敛性可知收敛。因此由比较判别法,以上两个级数都绝对收敛。

于是可以定义

以及