# 絕對收斂與交錯調和的雙證書

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derivation-mko-absolute-convergence-of-series-01 · ocme-new142-reader-adoption-20261021



## 目標與範圍

區分負比幾何級數的絕對收斂與交錯調和的條件收斂。

精確幾何尾與調和分塊；條件收斂須同時證原級數收斂及絕對級數發散。





## 已知條件與符號


- algebra
- epsilon
- monotone_complete
- definition_here


- G1 — a_n=(-1/2)^n（n≥0）；b_n=(-1)^{n+1}/n（n≥1）。


- B_N — 交錯調和部分和
- B — 已證存在的極限





## 規則與來源


- mko_definition · cited — 幾何級數用|r|<1證絕對收斂；交錯harmonic以alternating remainder證原級數收斂、以harmonic divergence證非絕對。bounded terms、term→0、|partial sum|皆不足。 · mko-absolute-convergence-of-series
- algebra · prerequisite — 實數域的等式運算；除法前分母必非零，不等式乘正數保持方向。
- epsilon · prerequisite — 收斂表示每個正 epsilon 有一個整數 N，使全部 n≥N 的誤差嚴格小於 epsilon；使用實數 Archimedean 性。
- monotone_complete · prerequisite — 實數單調有界數列收斂；非負級數的部分和單調遞增。
- definition_here · prerequisite — 絕對收斂是逐項絕對值級數收斂；條件收斂是原級數收斂且逐項絕對值級數不收斂。





## 逐步主鏈

S01 · equivalent操作前

|a_n|=2^{-n}

操作後

\sum_{n=0}^{N}|a_n|=2-2^{-N}

條件：無

規則：algebra · 依賴：G1

葉節點依據：algebra

由有限幾何相減公式求全部絕對值部分和。



S02 · implies操作前

2^{-N}\le1/(N+1)\to0

操作後

\sum_{n=0}^{\infty}|a_n|=2

條件：無

規則：epsilon · 依賴：S01

葉節點依據：epsilon

2^N≥N+1 可歸納證，故餘項全尾趨零，a 級數絕對收斂。



S03 · implies操作前

B_{2m}=\sum_{n=1}^{2m}b_n

操作後

B_{2(m+1)}-B_{2m}=1/(2m+1)-1/(2m+2)>0

條件：無

規則：algebra · 依賴：G1

葉節點依據：algebra

偶數部分和遞增，因每一對項差為正。



S04 · implies操作前

B_{2m+1}=B_{2m}+1/(2m+1)

操作後

0\le B_{2m}<B_{2m+1}\le1

條件：無

規則：algebra · 依賴：G1, S03

葉節點依據：algebra

奇數部分和由 1 起每次減一個正差，所以遞減；兩者互相夾住。



S05 · implies操作前

B_{2m}\uparrow,\ B_{2m+1}\downarrow,\ B_{2m+1}-B_{2m}=1/(2m+1)\to0

操作後

B_N\to B,\quad |B-B_N|\le1/(N+1)

條件：無

規則：monotone_complete · 依賴：S03, S04

葉節點依據：monotone_complete

兩個有界單調子列各有極限，間距趨零所以極限相同；極限夾在相鄰偶奇和間，給交錯餘項界。



S06 · implies操作前

\sum_{n=2^{j-1}+1}^{2^j}|b_n|

操作後

\sum_{n=2^{j-1}+1}^{2^j}1/n\ge2^{j-1}/2^j=1/2

條件：j\ge1

規則：algebra · 依賴：G1

葉節點依據：algebra

每個二進位塊有 2^{j-1} 項，每項至少 1/2^j。



S07 · implies操作前

\sum_{n=1}^{2^m}|b_n|\ge1+m/2

操作後

\sum_{n=1}^{\infty}|b_n|\text{ diverges}

條件：無

規則：algebra · 依賴：S06

葉節點依據：algebra

塊數 m 可任意大，絕對部分和無界。



S08 · definition操作前

\sum a_n\text{ absolutely convergent};\quad\sum b_n\text{ convergent but not absolutely}

操作後

\sum b_n\text{ conditionally convergent}

條件：無

規則：definition_here · 依賴：S02, S05, S07

葉節點依據：definition_here

條件收斂的兩份責任均有獨立論證；絕對收斂則由 Cauchy 尾部三角界推出原級數收斂。







## 局部子步與引理

本稿無局部子步。





## 逐步反向審查


- S08 · premise_audit · S02, S05, S07 — 未將有界項、項趨零或單純交錯升格成任何證書。
- S07 · premise_audit · S06 — 不可由有號部分和有界推出絕對部分和有界。
- S06 · premise_audit · G1 — 此下界對所有整數 j≥1，不是有限塊觀察。
- S05 · premise_audit · S03, S04 — 餘項界由夾擠產生，不以未知閉式常數取代收斂證明。
- S04 · premise_audit · G1, S03 — 交錯性以 1/n 遞減為支撐，不是任意交錯序列。
- S03 · premise_audit · G1 — m≥1 或初始 B_0=0 皆可，索引一致。
- S02 · premise_audit · S01 — 不是僅憑負號交錯判絕對收斂。
- S01 · inverse_equivalence · G1 — 先逐項取絕對值，不是把有號和最後才取絕對值。





## 錯誤控制與反例

雙證書條件收斂同時需要有號和收斂及絕對和發散。

全尾而非符號以完整單調與分塊公式控制全部項。


- 交錯就一定絕對收斂。 → reject — 交錯調和的絕對級數已證發散。
- |sum b_n| 等於 sum |b_n|。 → reject — 已在前兩項得到 |1-1/2|=1/2 而 1+1/2=3/2。
- 項趨零足以絕對收斂。 → reject — 1/n 趨零而分塊下界使級數發散。





## 結論與限制

(-1/2)^n 級數絕對收斂；交錯調和級數條件收斂。







## 驗證及來源綁定

1 個本稿宣告算術檢查；只支持所列算式。


- source commit: b1b2f1dcf8c50d67a93fe52d95f8eef7b3abba9f
- adopted source SHA-256: b6518fa48ca2c7fd98dd67f837b61fe5b8969690967db8d9f312d7b22b2fbbff
- original source SHA-256: 37c8ac964ebcc44af448259b5824d6a85f22b8a877f01fcf355200915fc5e31f
- Lean: NOT_RUN · independent AI: SCOPED_LEAD_AND_BILINGUAL_CONTEXT_REVIEW

[同源完整 JSON（含公式、AST、反控制與修訂記錄）](https://ocme.evemisslab.com/data/derivations/coverage-20261021/guides/derivation-mko-absolute-convergence-of-series-01.json)




