Определение 1. Числовой ряд вида
называется рядом Дирихле с показателем р,
R. Заметим, что при
получаем ряд
, который называется гармоническим.
Пример 1. Исследовать ряд Дирихле
на сходимость в зависимости от р.
Решение. 1) В случае, если
, члены ряда
образуют неубывающую последовательность, а сам ряд расходится по необходимому признаку сходимости (
).
2) В случае
для исследования сходимости ряда используем интегральный признак Коши. Введём функцию
, которая удовлетворяет всем условиям теоремы Коши (теорема 3, лекция 1, разд. 1.5): при
она непрерывна, положительна и монотонно убывает,
. Вычислим несобственный интеграл
в двух случаях а)
, б)
, т.е. когда
: 
–Если
,
, то
при
, тогда
, следовательно, несобственный интеграл расходится и расходится исходный ряд.
–Если
,
, то
при
, тогда
, следовательно, несобственный интеграл сходится и сходится исходный ряд.
3) В случае
имеем гармонический ряд
, для которого
также применим интегральный признак Коши, т.е. рассмотрим интеграл
, следовательно, несобственный интеграл расходится, а значит, гармонический ряд расходится.
Вывод: ряд Дирихле
сходится, если
, и расходится, если
.