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Règle de d'Alembert

In mathematics, the ratio test is a test (or "criterion") for the convergence of a series where each term is a real or complex number and an is nonzero when n is large. The test was first published by Jean le Rond d'Alembert and is sometimes known as d'Alembert's ratio test or as the Cauchy ratio test. The usual form of the test makes use of the limit The ratio test states that: if L < 1 then the series converges absolutely; if L > 1 then the series diverges; if L = 1 or the limit fails to exist, then the test is inconclusive, because there exist both convergent and divergent series that satisfy this case. It is possible to make the ratio test applicable to certain cases where the limit L fails to exist, if limit superior and limit inferior are used. The test criteria can also be refined so that the test is sometimes conclusive even when L = 1. More specifically, let Then the ratio test states that: if R < 1, the series converges absolutely; if r > 1, the series diverges; if for all large n (regardless of the value of r), the series also diverges; this is because is nonzero and increasing and hence an does not approach zero; the test is otherwise inconclusive. If the limit L in () exists, we must have L = R = r. So the original ratio test is a weaker version of the refined one. Consider the series Applying the ratio test, one computes the limit Since this limit is less than 1, the series converges. Consider the series Putting this into the ratio test: Thus the series diverges. Consider the three series The first series (1 + 1 + 1 + 1 + ⋯) diverges, the second one (the one central to the Basel problem) converges absolutely and the third one (the alternating harmonic series) converges conditionally. However, the term-by-term magnitude ratios of the three series are respectively and . So, in all three cases, one has that the limit is equal to 1. This illustrates that when L = 1, the series may converge or diverge, and hence the original ratio test is inconclusive. In such cases, more refined tests are required to determine convergence or divergence.

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Règle de Cauchy
vignette|Diagramme de décision pour l'application de la règle de Cauchy En mathématiques, la règle de Cauchy, qui doit son nom au mathématicien français Augustin Cauchy, est un critère de convergence pour une série à termes réels ou complexes, ou plus généralement à termes dans un espace vectoriel normé. Cette règle est parfois confondue avec le « critère de Cauchy » selon lequel, dans un espace complet comme R ou C, toute suite de Cauchy converge.
Série convergente
En mathématiques, une série est dite convergente si la suite de ses sommes partielles a une limite dans l'espace considéré. Dans le cas contraire, elle est dite divergente. Pour des séries numériques, ou à valeurs dans un espace de Banach — c'est-à-dire un espace vectoriel normé complet —, il suffit de prouver la convergence absolue de la série pour montrer sa convergence, ce qui permet de se ramener à une série à termes réels positifs. Pour étudier ces dernières, il existe une large variété de résultats, tous fondés sur le principe de comparaison.
Test de convergence
En mathématiques, les tests de convergence sont des méthodes de test de la convergence, de la convergence absolue ou de la divergence d'une série . Appliqués aux séries entières, ils donnent des moyens de déterminer leur rayon de convergence. Pour que la série converge, il est nécessaire que . Par conséquent, si cette limite est indéfinie ou non nulle, alors la série diverge. La condition n'est pas suffisante, et, si la limite des termes est nulle, on ne peut rien conclure. Toute série absolument convergente converge.
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