9.3: Дивергенція та інтегральні тести
- Використовуйте тест на розбіжність, щоб визначити, чи збігається чи розходиться ряд.
- Використовуйте інтегральний тест для визначення збіжності ряду.
- Оцініть значення ряду, знайшовши межі його залишку.
У попередньому розділі ми визначили збіжність або розбіжність декількох рядів шляхом явного обчислення межі послідовності часткових сум. НаSk. практиці явний розрахунок цієї межі може бути складним або неможливим. На щастя, існує кілька тестів, які дозволяють визначити конвергенцію або розбіжність для багатьох типів серій. У цьому розділі ми обговорюємо два з цих тестів: тест на дивергенцію та інтегральний тест. Ми розглянемо кілька інших тестів в решті цієї глави, а потім підсумуємо, як і коли їх використовувати.
Тест на розбіжність
Для зближення ряду∞∑n=1annth термінan повинен задовольняти,an→0 якn→∞. Отже, з алгебраїчних граничних властивостей послідовностей,
lim
Тому, якщо\displaystyle \sum_{n=1}^∞a_n сходиться, n^{th} термін a_n→0 як n→∞. важливим наслідком цього факту є наступне твердження:
Якщо a_n↛0 як\displaystyle n→∞,\sum_{n=1}^∞a_n розходиться.
Цей тест відомий як тест на розбіжність, оскільки він забезпечує спосіб довести, що серія розходиться.
Якщо\displaystyle \lim_{n→∞}a_n=c≠0 або\displaystyle \lim_{n→∞}a_n немає, то ряд\displaystyle \sum_{n=1}^∞a_n розходиться.
Важливо відзначити, що зворотне значення цієї теореми не відповідає дійсності. Тобто, якщо\displaystyle \lim_{n→∞}a_n=0, ми не можемо зробити жодного висновку про зближення\displaystyle \sum_{n=1}^∞a_n.
Наприклад\displaystyle \lim_{n→0}\tfrac{1}{n}=0, але гармонійний ряд\displaystyle \sum^∞_{n=1}\frac{1}{n} розходиться. У цьому розділі та інших розділах цієї глави ми покажемо ще багато прикладів таких серій. Отже, хоча ми можемо використовувати тест на розбіжність, щоб показати, що серія розходиться, ми не можемо використовувати його, щоб довести, що серія сходиться. Зокрема, якщо a_n→0, тест на розбіжність є безрезультатним.
Для кожного з наступних рядів застосуйте тест на розбіжність. Якщо тест на розбіжність доведе, що ряд розходиться, вкажіть так. В іншому випадку вкажіть, що тест на розбіжність є безрезультатним.
- \displaystyle \sum^∞_{n=1}\frac{n}{3n−1}
- \displaystyle \sum^∞_{n=1}\frac{1}{n^3}
- \displaystyle \sum^∞_{n=1}e^{1/n^2}
Рішення
- Так як\displaystyle \lim_{n→∞} \frac{n}{3n−1}=\frac{1}{3}≠0, шляхом тесту на розбіжність, можна зробити висновок, що\displaystyle \sum_{n=1}^∞\dfrac{n}{3n−1} розходиться.
- Оскільки\displaystyle \lim_{n→∞} \frac{1}{n^3}=0 тест на розбіжність є безрезультатним.
- Так як\displaystyle \lim_{n→∞} e^{1/n^2}=1≠0 за тестом на розбіжність ряд\displaystyle \sum_{n=1}^∞e^{1/n^2} розходиться.
Що говорить нам тест на дивергенцію про серіал\displaystyle \sum_{n=1}^∞\cos(1/n^2)?
- Підказка
-
Подивіться на\displaystyle \lim_{n→∞}\cos(1/n^2).
- Відповідь
-
Серія розходиться.
Інтегральний тест
У попередньому розділі ми довели, що гармонічний ряд розходиться, дивлячись на послідовність часткових сум {S_k} і показуючи, що S_{2^k}>1+k/2 для всіх натуральних чисел k. У цьому розділі ми використовуємо іншу техніку, щоб довести розбіжність гармонійного ряду. Ця методика важлива, оскільки використовується для доведення розбіжності або зближення багатьох інших серій. Цей тест, званий інтегральним тестом, порівнює нескінченну суму з неправильним інтегралом. Важливо зазначити, що цей тест можна застосовувати лише тоді, коли ми розглядаємо серію, терміни якої є позитивними.
![Це графік у квадранті 1 спадної увігнутої вгору кривої, що наближається до осі x — f (x) = 1/x. П'ять прямокутників намальовано з основою 1 за інтервалом [1, 6]. Висота кожного прямокутника визначається значенням функції в лівій кінцевій точці основи прямокутника. Області для кожного розмічаються: 1, 1/2, 1/3, 1/4 і 1/5.](https://math.libretexts.org/@api/deki/files/2986/CNX_Calc_Figure_09_03_001.jpeg)
Щоб проілюструвати, як працює інтегральний тест, використовуйте гармонічний ряд як приклад. На малюнку зображуємо гармонійний ряд\PageIndex{1}, намалювавши послідовність прямокутників з областями 1,1/2,1/3,1/4,… разом з функцією. f(x)=1/x. З графіка ми бачимо, що
\sum_{n=1}^k\dfrac{1}{n}=1+\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{3}+⋯+\dfrac{1}{k}>∫^{k+1}_1\dfrac{1}{x}\,dx. \nonumber
Тому для кожного k S_k задовольняє k^{\text{th}} часткова сума
\begin{align*} S_k =\sum_{n=1}^k\dfrac{1}{n} >∫^{k+1}_1\dfrac{1}{x}\,dx = \ln x \big| ^{k+1}_1 \\[4pt] = \ln (k+1)−\ln (1) \\[4pt] =\ln (k+1).\end{align*}
Оскільки\displaystyle \lim_{k→∞}\ln(k+1)=∞, ми бачимо, що послідовність часткових сум {S_k} необмежена. Тому {S_k} розходиться, а, отже, і ряд\displaystyle \sum_{n=1}^∞\dfrac{1}{n} теж розходиться.
![Це графік у квадранті 1 спадної увігнутої вгору кривої f (x) = 1/ (x^2), яка наближається до осі x. Прямокутники основи 1 малюються через інтервал [0, 5]. Висота кожного прямокутника визначається значенням функції в правій кінцевій точці її підстави. Області кожної з них позначені: 1, 1/ (2 ^ 2), 1/ (3 ^ 2), 1/ (4 ^ 2) та 1/ (5^2).](https://math.libretexts.org/@api/deki/files/2987/CNX_Calc_Figure_09_03_004.jpeg)
Тепер розглянемо серію\displaystyle \sum_{n=1}^∞\frac{1}{n^2}. Показано, як інтеграл можна використовувати, щоб довести, що цей ряд сходиться. На малюнку\PageIndex{2} ми накидаємо послідовність прямокутників з областями 1,1/2^2,1/3^2,… разом з функцією f(x)=\frac{1}{x^2}. З графіка ми бачимо, що
\sum_{n=1}^k\dfrac{1}{n^2}=1+\dfrac{1}{2^2}+\dfrac{1}{3^2}+⋯+\dfrac{1}{k^2}<1+∫^k_1\dfrac{1}{x^2}\,dx. \nonumber
Тому для кожного k S_k задовольняє k^{\text{th}} часткова сума
\begin{align*} S_k=\sum_{n=1}^k\dfrac{1}{n^2}<1+∫^k_1\dfrac{1}{x^2}\,dx =1−\left. \dfrac{1}{x} \right|^k_1 \\[4pt] =1−\dfrac{1}{k}+1 \\[4pt] =2−\dfrac{1}{k}<2. \end{align*}
Зроблено висновок, що послідовність часткових сум {S_k} обмежена. Ми також бачимо, що {S_k} це зростаюча послідовність:
S_k=S_{k−1}+\dfrac{1}{k^2} \nonumber
для k≥2.
Оскільки {S_k} збільшується і обмежується, за теоремою монотонної збіжності вона сходиться. Тому ряд\displaystyle \sum_{n=1}^∞\frac{1}{n^2} сходиться.
![Це показує два графіки пліч-о-пліч тієї ж функції y = f (x), що зменшується увігнута вгору крива, що наближається до осі x. Прямокутники малюються основою 1 через інтервали [0, 6] і [1, 6]. Для графіка зліва висота кожного прямокутника визначається значенням функції в правій кінцевій точці її заснування. Для графіка справа висота кожного прямокутника визначається значенням функції в лівій кінцевій точці її заснування. Зони від a_1 до a_6 позначені на графіку зліва, а праворуч - для a_1 до a_5.](https://math.libretexts.org/@api/deki/files/2988/CNX_Calc_Figure_09_03_002.jpeg)
Ми можемо розширити цю ідею, щоб довести конвергенцію або розбіжність для багатьох різних серій. Припустимо,\displaystyle \sum^∞_{n=1}a_n це ряд з додатними a_n членами, такими, що існує неперервна, додатна, спадна функція f де f(n)=a_n для всіх натуральних чисел. Тоді, як на малюнку\PageIndex{3a}, для будь-якого цілого числа k k^{\text{th}} часткова сума S_k задовольняє
S_k=a_1+a_2+a_3+⋯+a_k<a_1+∫^k_1f(x)\,dx<1+∫^∞_1f(x)\,dx. \nonumber
Тому якщо\displaystyle ∫^∞_1f(x)\,dx сходиться, то послідовність часткових сум {S_k} обмежена. Оскільки {S_k} є зростаючою послідовністю, якщо це також обмежена послідовність, то за теоремою монотонної збіжності вона сходиться. Робимо висновок, що якщо\displaystyle ∫^∞_1f(x)\,dx сходиться, то\displaystyle \sum^∞_{n=1}a_n і ряд сходиться. З іншого боку, з малюнка\PageIndex{3b}, для будь-якого цілого числа k, k^{\text{th}} часткова сума S_k задовольняє
S_k=a_1+a_2+a_3+⋯+a_k>∫^{k+1}_1f(x)\,dx. \nonumber
Якщо
\lim_{k→∞}∫^{k+1}_1f(x)\,dx=∞, \nonumber
то {S_k} є необмеженою послідовністю і тому розходиться. В результаті ряд\displaystyle \sum_{n=1}^∞a_n також розходиться. Так як f є позитивною функцією, якщо\displaystyle ∫^∞_1f(x)\,dx розходиться, то
\lim_{k→∞}∫^{k+1}_1f(x)\,dx=∞. \nonumber
Робимо висновок, що якщо\displaystyle ∫^∞_1f(x)\,dx розходиться, то\displaystyle \sum_{n=1}^∞a_n розходиться.
Припустимо,\displaystyle \sum_{n=1}^∞a_n це ряд з позитивними термінами a_n. Припустимо, існує функція f і додатне ціле число N такі, що виконуються наступні три умови:
- fє безперервним,
- fзменшується, і
- f(n)=a_nдля всіх цілих чисел n≥N.
Тоді
\sum_{n=1}^∞a_n \nonumber
і
∫^∞_Nf(x)\,dx \nonumber
обидва сходяться або обидва розходяться (рис.\PageIndex{3}).
Хоча конвергенція\displaystyle ∫^∞_Nf(x)\,dx має на увазі зближення спорідненого ряду\displaystyle \sum_{n=1}^∞a_n, це не означає, що значення інтеграла та ряду однакові. Вони можуть бути різними, а часто бувають. Наприклад,
\sum_{n=1}^∞\left(\dfrac{1}{e}\right)^n=\dfrac{1}{e}+\left(\dfrac{1}{e}\right)^2+\left(\dfrac{1}{e}\right)^3+⋯ \nonumber
геометричний ряд з початковим терміном a=1/e і співвідношенням r=1/e,, який сходиться до
\dfrac{1/e}{1−(1/e)}=\dfrac{1/e}{(e−1)/e}=\dfrac{1}{e−1}. \nonumber
Однак споріднений інтеграл\displaystyle ∫^∞_1(1/e)^x\,dx задовольняє
∫^∞_1\left(\frac{1}{e}\right)^x\,dx=∫^∞_1e^{−x}\,dx=\lim_{b→∞}∫^b_1e^{−x}\,dx=\lim_{b→∞}−e^{−x}\big|^b_1=\lim_{b→∞}[−e^{−b}+e^{−1}]=\dfrac{1}{e}. \nonumber
Для кожної з наступних серій використовуйте інтегральний тест, щоб визначити, сходиться чи розходиться ряд.
- \displaystyle \sum_{n=1}^∞\frac{1}{n^3}
- \displaystyle \sum^∞_{n=1}\frac{1}{\sqrt{2n−1}}
Рішення
a. порівняти
\displaystyle \sum_{n=1}^∞\dfrac{1}{n^3}і\displaystyle ∫^∞_1\dfrac{1}{x^3}\,dx.
У нас є
\displaystyle ∫^∞_1\dfrac{1}{x^3}\,dx=\lim_{b→∞}∫^b_1\dfrac{1}{x^3}\,dx=\lim_{b→∞}\left[−\dfrac{1}{2x^2}\bigg|^b_1\right]=\lim_{b→∞}\left[−\dfrac{1}{2b^2}+\dfrac{1}{2}\right]=\dfrac{1}{2}.
Таким чином інтеграл\displaystyle ∫^∞_1\frac{1}{x^3}\,dx сходиться, а отже, і ряд
\displaystyle \sum_{n=1}^∞\dfrac{1}{n^3}.
б. порівняти
\displaystyle \sum_{n=1}^∞\dfrac{1}{\sqrt{2n−1}}і\displaystyle ∫^∞_1\dfrac{1}{\sqrt{2x−1}}\,dx.
Так як
\displaystyle ∫^∞_1\frac{1}{\sqrt{2x−1}}\,dx=\lim_{b→∞}∫^b_1\frac{1}{\sqrt{2x−1}}\,dx=\lim_{b→∞}\sqrt{2x−1}\bigg|^b_1=\lim_{b→∞}\left[\sqrt{2b−1}−1\right]=∞,
інтеграл\displaystyle ∫^∞_1\frac{1}{\sqrt{2x−1}}\,dx розходиться, і тому
\displaystyle \sum_{n=1}^∞\frac{1}{\sqrt{2n−1}}
розходиться.
Використовуйте інтегральний тест, щоб визначити,\displaystyle \sum^∞_{n=1}\dfrac{n}{3n^2+1} сходиться чи розходиться ряд.
- Підказка
-
Порівняти з інтегралом\displaystyle ∫^∞_1\dfrac{x}{3x^2+1}\,dx.
- Відповідь
-
Серія розходиться.
pСерія
Гармонічний ряд\displaystyle \sum^∞_{n=1}1/n і ряд\displaystyle \sum^∞_{n=1}1/n^2 є прикладами типу рядів, які називаються p-серією.
Для будь-якого дійсного числа p, ряд
\sum_{n=1}^∞\dfrac{1}{n^p} \nonumber
називається p-серією.
Ми знаємо, щоp -серія сходиться, якщо p=2 і розходиться, якщо p=1. А як щодо інших цінностей p? Взагалі, важко, якщо не неможливо, обчислити точне значення більшості p -рядів. Однак ми можемо використовувати тести, представлені до цих пір, щоб довести, чи сходиться чи розходиться p -серія.
Якщо p<0, тоді 1/n^p→∞, і якщо p=0, то 1/n^p→1. Тому, шляхом випробування розбіжності,
\sum_{n=1}^∞\dfrac{1}{n^p} \nonumber
розходиться якщоp≤0.
Якщо p>0, f(x)=1/x^p то позитивна, безперервна, спадна функція. Тому для p>0, нас використовується інтегральний тест, порівнюючи
\sum_{n=1}^∞\dfrac{1}{n^p} \nonumber і∫^∞_1\dfrac{1}{x^p}\,dx. \nonumber
Ми вже розглядали випадок, коли p=1. Тут ми розглядаємо випадок, коли p>0,p≠1. Для цього випадку,
∫^∞_1\dfrac{1}{x^p}\,dx=\lim_{b→∞}∫^b_1\dfrac{1}{x^p}\,dx=\lim_{b→∞}\dfrac{1}{1−p}x^{1−p}∣^b_1=\lim_{b→∞}\dfrac{1}{1−p}[b^{1−p}−1]. \nonumber
Тому що
b^{1−p}→0якщо p>1 і b^{1−p}→∞ якщо p<1,
робимо висновок, що
∫^∞_1\dfrac{1}{x^p}\,dx=\begin{cases}\dfrac{1}{p−1}, \text{if}\;p>1\\ ∞, \text{if}\;p<1.\end{cases} \nonumber
Тому\displaystyle \sum^∞_{n=1}1/n^p сходиться якщо p>1 і розходиться, якщо 0<p<1.
Підсумовуючи,
\sum_{n=1}^∞\dfrac{1}{n^p}\quad \begin{cases}\text{converges} \text{if}\; p>1\\ \text{diverges} \text{if}\;p≤1\end{cases} \nonumber .
Для кожного з наступних рядів визначте, сходиться він або розходиться.
- \displaystyle \sum^∞_{n=1}\dfrac{1}{n^4}
- \displaystyle \sum^∞_{n=1}\dfrac{1}{n^{2/3}}
Рішення
- Цеp -серія с p=4>1, тому серія сходиться.
- Так як p=2/3<1, ряд розходиться.
Серія\displaystyle \sum^∞_{n=1}\dfrac{1}{n^{5/4}} сходиться або розходиться?
- Підказка
-
p=5/4
- Відповідь
-
Серія сходиться.
Оцінка вартості ряду
Припустимо, ми знаємо, що серія\displaystyle \sum_{n=1}^∞a_n сходиться, і ми хочемо оцінити суму цього ряду. Звичайно, ми можемо наблизити цю суму, використовуючи будь-яку кінцеву суму\displaystyle \sum_{n=1}^Na_n, де будь-яке N натуральне число. Питання, яке ми тут звертаємося, полягає в тому\displaystyle \sum^∞_{n=1}a_n, наскільки добре це наближення\displaystyle \sum^N_{n=1}a_n?
Більш конкретно, якщо ми дозволимо
R_N=\sum_{n=1}^∞a_n−\sum_{n=1}^Na_n \nonumber
бути залишком, коли сума нескінченного ряду наближенаN^{\text{th}} частковою сумою, наскільки велика R_N? Для деяких типів серій ми можемо використовувати ідеї з інтегрального тесту для оцінки R_N.
Припустимо,\displaystyle \sum^∞_{n=1}a_n це збіжний ряд з позитивними показниками. Припустимо, існує функція, яка f задовольняє наступним трьом умовам:
- fє безперервним,
- fзменшується, і
- f(n)=a_nдля всіх цілих чисел n≥1.
S_NДозволятиN^{\text{th}} часткова сума\displaystyle \sum^∞_{n=1}a_n. Для всіх натуральних чисел N,
S_N+∫^∞_{N+1}f(x)\,dx<\sum_{n=1}^∞a_n<S_N+∫^∞_Nf(x)\,dx. \nonumber
Іншими словами, залишок\displaystyle R_N=\sum^∞_{n=1}a_n−S_N=\sum^∞_{n=N+1}a_n задовольняє наступну оцінку:
∫^∞_{N+1}f(x)\,dx<R_N<∫^∞_Nf(x)\,dx. \nonumber
Це відомо як оцінка залишку.
Проілюструємо\PageIndex{1} Примітку на рис\PageIndex{4}. Зокрема, представляючи залишок R_N=a_{N+1}+a_{N+2}+a_{N+3}+⋯ як суму площ прямокутників, ми бачимо, що площа цих прямокутників обмежена вище\displaystyle ∫^∞_Nf(x)\,dx і обмежена нижче\displaystyle ∫^∞_{N+1}f(x)\,dx. Іншими словами,
R_N=a_{N+1}+a_{N+2}+a_{N+3}+⋯>∫^∞_{N+1}f(x)\,dx \nonumber
і
R_N=a_{N+1}+a_{N+2}+a_{N+3}+⋯<∫^∞_Nf(x)\,dx. \nonumber
Ми робимо висновок, що
∫^∞_{N+1}f(x)\,dx<R_N<∫^∞_Nf(x)\,dx. \nonumber
Так як
\sum_{n=1}^∞a_n=S_N+R_N, \nonumber
де S_NN^{\text{th}} часткова сума, робимо висновок, що
S_N+∫^∞_{N+1}f(x)\,dx<\sum_{n=1}^∞a_n<S_N+∫^∞_Nf(x)\,dx. \nonumber

Розглянемо серію\displaystyle \sum^∞_{n=1}\frac{1}{n^3}.
- Розрахувати\displaystyle S_{10}=\sum^{10}_{n=1}\frac{1}{n^3} і оцінити похибку.
- Визначте найменшу величину N необхідного такого, що S_N буде\displaystyle \sum^∞_{n=1}\frac{1}{n^3} оцінювати в межах 0.001.
Рішення
a. використовуючи обчислювальну утиліту, ми маємо
S_{10}=1+\dfrac{1}{2^3}+\dfrac{1}{3^3}+\dfrac{1}{4^3}+⋯+\dfrac{1}{10^3}≈1.19753. \nonumber
За оцінкою, що залишилася, ми знаємо
R_N<∫^∞_N\dfrac{1}{x^3}\,dx. \nonumber
У нас є
∫^∞_{10}\dfrac{1}{x^3}\,dx=\lim_{b→∞}∫^b_{10}\dfrac{1}{x^3}\,dx=\lim_{b→∞}\left[−\dfrac{1}{2x^2}\right]^b_N=\lim_{b→∞}\left[−\dfrac{1}{2b^2}+\dfrac{1}{2N^2}\right]=\dfrac{1}{2N^2}. \nonumber
Тому помилка є R_{10}<1/2(10)^2=0.005.
б. знайти N таке, що R_N<0.001. Частково a. ми показали, що R_N<1/2N^2. Тому залишок R_N<0.001 стільки ж, скільки 1/2N^2<0.001. Тобто нам потрібно 2N^2>1000. Вирішуючи цю нерівність для N, ми бачимо, що нам потрібно N>22.36. Щоб залишок знаходився в межах потрібної суми, нам потрібно округлити до найближчого цілого числа. Тому мінімально необхідне значення є N=23.
Для\displaystyle \sum^∞_{n=1}\frac{1}{n^4}, обчислити S_5 і оцінити похибку R_5.
- Підказка
-
Використовуйте оцінку залишку\displaystyle R_N<∫^∞_N\frac{1}{x^4}\,dx.
- Відповідь
-
S_5≈1.09035, R_5<0.00267
Ключові концепції
- Якщо\displaystyle \lim_{n→∞}a_n≠0, потім ряд\displaystyle \sum^∞_{n=1}a_n розходиться.
- Якщо\displaystyle \lim_{n→∞}a_n=0, ряд\displaystyle \sum^∞_{n=1}a_n може сходитися або розходитися.
- Якщо\displaystyle \sum^∞_{n=1}a_n є рядом з додатними членами a_n і f є неперервною, спадною функцією такої, що f(n)=a_n для всіх натуральних чисел n, то
\sum_{n=1}^∞a_n \nonumber і∫^∞_1f(x)\,dx \nonumber
або обидва сходяться, або обидва розходяться. Крім того, якщо\displaystyle \sum^∞_{n=1}a_n сходиться, то наближенняN^{\text{th}} часткової суми S_N є точним аж до помилки R_N де\displaystyle ∫^∞_{N+1}f(x)\,dx<R_N<∫^∞_Nf(x)\,dx.
- pСерія\displaystyle \sum_{n=1}^∞\frac{1}{n^p} -сходиться, якщо p>1 і розходиться, якщо p≤1.
Ключові рівняння
- Тест на дивергенцію
Якщо a_n↛0 як\displaystyle n→∞,\sum_{n=1}^∞a_n розходиться.
- p-серія
\displaystyle \sum_{n=1}^∞\dfrac{1}{n^p}\quad \begin{cases}\text{converges}, \text{if}\;p>1\\\text{diverges}, \text{if}\; p≤1\end{cases}
- Оцінка залишку від інтегрального тесту
\displaystyle ∫^∞_{N+1}f(x)\,dx<R_N<∫^∞_Nf(x)\,dx
Глосарій
- тест на розбіжність
- якщо\displaystyle \lim_{n→∞}a_n≠0, то ряд\displaystyle \sum^∞_{n=1}a_n розходиться
- інтегральний тест
-
для ряду\displaystyle \sum^∞_{n=1}a_n з додатними членами a_n, якщо існує неперервна, спадна функція f така, що f(n)=a_n для всіх натуральних чисел n, то
\sum_{n=1}^∞a_n \nonumber і∫^∞_1f(x)\,dx \nonumber
або обидва сходяться, або обидва розходяться
- p -серія
- серія форми\displaystyle \sum^∞_{n=1}1/n^p
- залишок кошторис
-
для ряду\displaystyle \sum^∞_{n=}1a_n з додатними членами a_n та неперервною спадною функцією, що f(n)=a_n для всіх натуральних чисел n залишок\displaystyle R_N=\sum^∞_{n=1}a_n−\sum^N_{n=1}a_n задовольняє f такій оцінці:
∫^∞_{N+1}f(x)\,dx<R_N<∫^∞_Nf(x)\,dx \nonumber