ถ้าให้ ∞∑n=1an เป็นอนุกรมอนันต์ เราจะเรียกผลบวก n พจน์แรกว่า ผลบวกย่อย (Partial Sum) เขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ Sn ซึ่งมีค่าเท่ากับ
Sn=a1+a2+a3+⋯+an=n∑k=1ak
อนุกรม ∞∑n=1an จะเป็นอนุกรมลู่เข้า ถ้า ลิมิตของ limn→∞Sn หาค่าได้ ส่วนอนุกรมที่ลิมิตของผลบวกย่อยหาค่าไม่ได้ เรียกว่า อนุกรมลู่ออก
ตัวอย่างการหาผลบวกย่อยและแสดงว่าเป็นอนุกรมลู่เข้า
ให้แสดงว่าอนุกรม 1+12+14+18+⋯+12n−1+⋯ ลู่เข้าหรือลู่ออก
หาผลบวกย่อยของอนุกรมนี้ก่อน
Sn=a1+a2+a3+⋯+an=1+12+14+⋯+12n−1=1−(12)n1−12=1−(12)n12=[1−(12)n]×21=2−(12)n+1
* ข้อนี้ใช้สูตรผลรวมอนุกรมเรขาคณิต Sn=a1−a1rn1−r
ดังนั้นผลบวกย่อยของอนุกรมนี้ คือ Sn=2−(12)n+1
เพื่อทดสอบว่าอนุกรมนี้ลู่เข้าหรือลู่ออก เราคำนวณลิมิตของ Sn
limn→∞Sn=limn→∞(2−(12)n+1)=limn→∞2−limn→∞(12)n+1=(2)−(0)=2
ซึ่งจะเห็นว่าลิมิตของ Sn หาค่าได้ ดังนั้นอนุกรมนี้เป็นอนุกรมลู่เข้า
ตัวอย่างการหาผลบวกย่อยแสดงว่าเป็นอนุกรมลู่ออก
จงแสดงว่าอนุกรม 1+2+3+4+⋯+n+⋯ เป็นอนุกรมลู่เข้าหรืออนุกรมลู่ออก
คำนวณผลบวกย่อย Sn โดยใช้สูตร n∑i=1i=n2(n+1) ก่อน
Sn=1+2+3+⋯+n=n∑i=1i=n(n+1)2
นำผลบวกย่อยมาคำนวณลิมิต
limn→∞Sn=limn→∞n(n+1)2=limn→∞n2+n2=∞
ซึ่งหาค่าไม่ได้ ดังนั้นอนุกรม 1+2+3+⋯ เป็นอนุกรมลู่ออก
ตัวอย่างอนุกรมลู่เข้า
-
อนุกรมพี ∞∑n=11np เมื่อ p เป็นจำนวนจริงที่ p>1
-
อนุกรมเรขาคณิต ∞∑n=1a1rn−1 เมื่อ |r|<1
-
อนุกรมเทเลสโคป ∞∑n=11n(n+1)
-
11−12+13−14+15−16+⋯
-
ส่วนกลับของอนุกรมฟิโบนักซี 11+11+12+13+15+18+⋯
ตัวอย่างอนุกรมลู่ออก
- 1+2+3+4+⋯+n+⋯
- 11+12+13+14+⋯+1n+⋯ (อนุกรมพี ที่ p=1)
- 1+1+1+1+⋯
- อนุกรมเรขาคณิต 1+2+4+8+⋯ (r=2 ทำให้ |r|≮1)