$p$급수 판정법

$p$급수 판정법 ($p$-series Test) 은 다음과 같습니다.

1. 급수 $$ \sum_{n = 1}^{\infty} \frac{1}{n^{p}} $$ 가 수렴 한다.

2. $p > 1$이다.

두 명제는 동치이다.
두 명제가 동치라는 것은 같은 말을 하고 있다는 뜻입니다.
즉, $\sum\limits_{n = 1}^{\infty} \frac{1}{n^{p}}$은 $p > 1$이면 수렴하고, $p \leq 1$이면 발산합니다.
$p$급수 판정법 증명

$\int_{1}^{\infty} \frac{1}{x^{p}} \, dx$ 값은 $p > 1$이면 $\frac{1}{p - 1}$값으로 수렴한다. 또한, $\frac{1}{x^{p}}$는 $p > 1$이면 단조감소한다.
따라서, 적분 판정법 에 따라 $\sum\limits_{n = 1}^{\infty} \frac{1}{n^{p}}$는 $p > 1$이면 수렴한다.

$p$급수의 정확한 값을 내놓는 함수로는 리만 제타함수 가 있습니다.
$p = 1$일 때는 조화수 라고 하고, 발산하게 됩니다.