Aufgabe über das Cauchy-Produkt von Reihen Wir

Aufgabe über das Cauchy-Produkt von Reihen
Wir nennen eine Reihe
P∞
k=0 ak
absolut konvergent, wenn
∞
X
|ak | < ∞
k=0
gilt. Für zwei konvergente Reihen
den Summanden cn definieren:
P∞
k=0 ak ,
cn :=
n
X
P∞
j=0 bj ,
kann man eine neue Reihe mit
an−j bj .
j=0
Wir schreiben dafür kurz
∞
X
! ∞ 
∞
X
X


ak ·
bj :=
cn
k=0
j=0
n=0
und nennen dies das Cauchy-Produkt der zwei Reihen.
(a) Zeige nun, dass das Cauchy-Produkt von zwei absolut konvergenten Reihen
wiederum absolut konvergiert. Zeige außerdem, dass das Cauchy-Produkt dann
folgende Eigenschaft erfüllt:
! N 
N
N
X
X
X
lim
ak · 
bj  = lim
cn .
N →∞
k=0
j=0
N →∞
n=0
(b) Zeige mit einem passenden Beispiel, dass das Cauchy-Produkt von zwei konvergenten Reihen, die nicht absolut konvergieren, eine divergente Reihe hervorbringen kann.