Pour une suite dans un espace normé , la série converge lorsque ses sommes partielles convergent ; elle converge absolument lorsque . Dans un espace de Banach, la convergence absolue implique la convergence (Théorème 5.21) ; dans un espace non complet, cela peut être faux (Exercice 7.9).
Exemples
Exemple 7.2
Dans (ou , de Banach) : pour , la série de Neumann converge absolument vers (démontré à l’Exercice 5.5) ; converge absolument vers pour tout (Exemple 5.22). Les séries géométrique et exponentielle à valeurs opérateurs se comportent comme leurs modèles scalaires — tout l’intérêt du cadre de Banach.
Exemple 7.4
converge : et est bornée — en effet , de module . Elle ne converge pas absolument (, et diverge puisque converge par le même critère d’Abel tandis que diverge). Le critère spécial des séries alternées est le cas particulier .
Exemple 7.5 (Abel sur le cercle de convergence)
Pour quels complexes avec la série converge-t-elle ? En , c’est la série harmonique : divergente. Pour sur le cercle, le critère d’Abel s’applique avec et , dont les sommes partielles sont bornées indépendamment de :
Convergente — mais jamais absolument (). Une seule série, tout un cercle de comportements : divergence en un unique point, semi-convergence partout ailleurs. C’est le comportement au bord standard des séries entières (Chapitre 11), rencontré ici à mains nues ; en , on retrouve la série harmonique alternée, et en ses parties réelle et imaginaire sont les séries et de l’Exercice 7.4.