По определению ряд (1) (или последовательность
суммируется методом средних арифметических к числу
если существует предел
Теорема. Если ряд (1) сходится к числу
, то он суммируется методом средних арифметических и притом к тому же числу
Доказательство. Пусть ряд (1) сходится; тогда существует такое
что
и такое достаточно большое натуральное
которое мы будем считать фиксированным (а k и в дальнейшем p - переменными), что
Имеем, далее,
откуда, учитывая, что
получим
если
достаточно велико. Следовательно,
или, что все равно,
т. е. теорема верна.
Пример 1. Ряд
расходится, но он суммируется к числу 1/2 методом средних арифметических.