У математиці , теорема Штольца—Цезаро  це критерій для доведення збіжності послідовності .  Теорема названа на честь математиків  Отто Штольца  і Ернесто Цезаро [en] 
Теорему Штольца-Цезаро можна розглядати, як узагальнення сум Цезаро [en] правило Лопіталя  для послідовностей.  
Нехай 
  
    
      
        { 
        
          a 
          
            n 
           
         
        
          } 
          
            n 
            ≥ 
            1 
           
         
       
     
    {\displaystyle \{a_{n}\}_{n\geq 1}} 
   
 
  
    
      
        { 
        
          b 
          
            n 
           
         
        
          } 
          
            n 
            ≥ 
            1 
           
         
       
     
    {\displaystyle \{b_{n}\}_{n\geq 1}} 
   
 послідовності  дійсних чисел . Вважаючи, що 
  
    
      
        { 
        
          b 
          
            n 
           
         
        
          } 
          
            n 
            ≥ 
            1 
           
         
       
     
    {\displaystyle \{b_{n}\}_{n\geq 1}} 
   
 строго монотонна  і розбіжна послідовність (тобто строго зростаюча  і прямує до 
  
    
      
        + 
        ∞ 
       
     
    {\displaystyle +\infty } 
   
 строго спадаюча  і прямує до 
  
    
      
        − 
        ∞ 
       
     
    {\displaystyle -\infty } 
   
 границя :
  
    
      
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              
                a 
                
                  n 
                  + 
                  1 
                 
               
              − 
              
                a 
                
                  n 
                 
               
             
            
              
                b 
                
                  n 
                  + 
                  1 
                 
               
              − 
              
                b 
                
                  n 
                 
               
             
           
         
        = 
        l 
        . 
       
     
    {\displaystyle \lim _{n\to \infty }{\frac {a_{n+1}-a_{n}}{b_{n+1}-b_{n}}}=l.} 
   
 Тоді
  
    
      
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              a 
              
                n 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
        = 
        l 
        . 
       
     
    {\displaystyle \lim _{n\to \infty }{\frac {a_{n}}{b_{n}}}=l.} 
   
 Нехай  
  
    
      
        { 
        
          a 
          
            n 
           
         
        
          } 
          
            n 
            ≥ 
            1 
           
         
       
     
    {\displaystyle \{a_{n}\}_{n\geq 1}} 
   
 
  
    
      
        { 
        
          b 
          
            n 
           
         
        
          } 
          
            n 
            ≥ 
            1 
           
         
       
     
    {\displaystyle \{b_{n}\}_{n\geq 1}} 
   
 послідовності  дійсних чисел , причому 
  
    
      
        { 
        
          a 
          
            n 
           
         
        } 
        → 
        0 
       
     
    {\displaystyle \{a_{n}\}\to 0} 
   
 
  
    
      
        { 
        
          b 
          
            n 
           
         
        } 
        → 
        0 
       
     
    {\displaystyle \{b_{n}\}\to 0} 
   
 
  
    
      
        { 
        
          b 
          
            n 
           
         
        
          } 
          
            n 
            ≥ 
            1 
           
         
       
     
    {\displaystyle \{b_{n}\}_{n\geq 1}} 
   
 строго монотонна . Якщо 
  
    
      
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              
                a 
                
                  n 
                  + 
                  1 
                 
               
              − 
              
                a 
                
                  n 
                 
               
             
            
              
                b 
                
                  n 
                  + 
                  1 
                 
               
              − 
              
                b 
                
                  n 
                 
               
             
           
         
        = 
        l 
        , 
          
       
     
    {\displaystyle \lim _{n\to \infty }{\frac {a_{n+1}-a_{n}}{b_{n+1}-b_{n}}}=l,\ } 
   
 то[ 1] 
  
    
      
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              a 
              
                n 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
        = 
        l 
        . 
          
       
     
    {\displaystyle \lim _{n\to \infty }{\frac {a_{n}}{b_{n}}}=l.\ } 
   
 
Випадок 1:  Нехай 
  
    
      
        { 
        
          b 
          
            n 
           
         
        } 
       
     
    {\displaystyle \{b_{n}\}} 
   
 
  
    
      
        + 
        ∞ 
       
     
    {\displaystyle +\infty } 
   
 
  
    
      
        l 
        < 
        ∞ 
       
     
    {\displaystyle l<\infty } 
   
 
  
    
      
        
          
            ε 
            2 
           
         
        > 
        0 
       
     
    {\displaystyle {\frac {\varepsilon }{2}}>0} 
   
 
  
    
      
        ν 
        > 
        0 
       
     
    {\displaystyle \nu >0} 
   
 
  
    
      
        ∀ 
        n 
        > 
        ν 
       
     
    {\displaystyle \forall n>\nu } 
   
 
  
    
      
        
          | 
          
            
              
                
                  
                    a 
                    
                      n 
                      + 
                      1 
                     
                   
                  − 
                  
                    a 
                    
                      n 
                     
                   
                 
                
                  
                    b 
                    
                      n 
                      + 
                      1 
                     
                   
                  − 
                  
                    b 
                    
                      n 
                     
                   
                 
               
             
            − 
            l 
           
          | 
         
        < 
        
          
            ε 
            2 
           
         
        , 
       
     
    {\displaystyle \left|{\frac {a_{n+1}-a_{n}}{b_{n+1}-b_{n}}}-l\right|<{\frac {\varepsilon }{2}},} 
   
 тобто
  
    
      
        l 
        − 
        
          
            ε 
            2 
           
         
        < 
        
          
            
              
                a 
                
                  n 
                  + 
                  1 
                 
               
              − 
              
                a 
                
                  n 
                 
               
             
            
              
                b 
                
                  n 
                  + 
                  1 
                 
               
              − 
              
                b 
                
                  n 
                 
               
             
           
         
        < 
        l 
        + 
        
          
            ε 
            2 
           
         
        , 
        ∀ 
        n 
        > 
        ν 
        . 
       
     
    {\displaystyle l-{\frac {\varepsilon }{2}}<{\frac {a_{n+1}-a_{n}}{b_{n+1}-b_{n}}}<l+{\frac {\varepsilon }{2}},\quad \forall n>\nu .} 
   
 Оскільки 
  
    
      
        { 
        
          b 
          
            n 
           
         
        } 
       
     
    {\displaystyle \{b_{n}\}} 
   
 
  
    
      
        
          b 
          
            n 
            + 
            1 
           
         
        − 
        
          b 
          
            n 
           
         
        > 
        0 
       
     
    {\displaystyle b_{n+1}-b_{n}>0} 
   
 
  
    
      
        
          ( 
          
            l 
            − 
            
              
                ε 
                2 
               
             
           
          ) 
         
        ( 
        
          b 
          
            n 
            + 
            1 
           
         
        − 
        
          b 
          
            n 
           
         
        ) 
        < 
        
          a 
          
            n 
            + 
            1 
           
         
        − 
        
          a 
          
            n 
           
         
        < 
        
          ( 
          
            l 
            + 
            
              
                ε 
                2 
               
             
           
          ) 
         
        ( 
        
          b 
          
            n 
            + 
            1 
           
         
        − 
        
          b 
          
            n 
           
         
        ) 
        , 
        ∀ 
        n 
        > 
        ν 
       
     
    {\displaystyle \left(l-{\frac {\varepsilon }{2}}\right)(b_{n+1}-b_{n})<a_{n+1}-a_{n}<\left(l+{\frac {\varepsilon }{2}}\right)(b_{n+1}-b_{n}),\quad \forall n>\nu } 
   
 Далі зауважимо, що
  
    
      
        
          a 
          
            n 
           
         
        = 
        [ 
        ( 
        
          a 
          
            n 
           
         
        − 
        
          a 
          
            n 
            − 
            1 
           
         
        ) 
        + 
        ⋯ 
        + 
        ( 
        
          a 
          
            ν 
            + 
            2 
           
         
        − 
        
          a 
          
            ν 
            + 
            1 
           
         
        ) 
        ] 
        + 
        
          a 
          
            ν 
            + 
            1 
           
         
       
     
    {\displaystyle a_{n}=[(a_{n}-a_{n-1})+\dots +(a_{\nu +2}-a_{\nu +1})]+a_{\nu +1}} 
   
 таким чином, застосовуючи вищезазначену нерівність до кожного з доданків у квадратних дужках, отримуємо
  
    
      
        
          
            
              
                
                  ( 
                  
                    l 
                    − 
                    
                      
                        ε 
                        2 
                       
                     
                   
                  ) 
                 
                ( 
                
                  b 
                  
                    n 
                   
                 
                − 
                
                  b 
                  
                    ν 
                    + 
                    1 
                   
                 
                ) 
                + 
                
                  a 
                  
                    ν 
                    + 
                    1 
                   
                 
                = 
                
                  ( 
                  
                    l 
                    − 
                    
                      
                        ε 
                        2 
                       
                     
                   
                  ) 
                 
                [ 
                ( 
                
                  b 
                  
                    n 
                   
                 
                − 
                
                  b 
                  
                    n 
                    − 
                    1 
                   
                 
                ) 
                + 
                ⋯ 
                + 
                ( 
                
                  b 
                  
                    ν 
                    + 
                    2 
                   
                 
                − 
                
                  b 
                  
                    ν 
                    + 
                    1 
                   
                 
                ) 
                ] 
                + 
                
                  a 
                  
                    ν 
                    + 
                    1 
                   
                 
                < 
                
                  a 
                  
                    n 
                   
                 
               
             
            
              
                
                  a 
                  
                    n 
                   
                 
                < 
                
                  ( 
                  
                    l 
                    + 
                    
                      
                        ε 
                        2 
                       
                     
                   
                  ) 
                 
                [ 
                ( 
                
                  b 
                  
                    n 
                   
                 
                − 
                
                  b 
                  
                    n 
                    − 
                    1 
                   
                 
                ) 
                + 
                ⋯ 
                + 
                ( 
                
                  b 
                  
                    ν 
                    + 
                    2 
                   
                 
                − 
                
                  b 
                  
                    ν 
                    + 
                    1 
                   
                 
                ) 
                ] 
                + 
                
                  a 
                  
                    ν 
                    + 
                    1 
                   
                 
                = 
                
                  ( 
                  
                    l 
                    + 
                    
                      
                        ε 
                        2 
                       
                     
                   
                  ) 
                 
                ( 
                
                  b 
                  
                    n 
                   
                 
                − 
                
                  b 
                  
                    ν 
                    + 
                    1 
                   
                 
                ) 
                + 
                
                  a 
                  
                    ν 
                    + 
                    1 
                   
                 
                . 
               
             
           
         
       
     
    {\displaystyle {\begin{aligned}&\left(l-{\frac {\varepsilon }{2}}\right)(b_{n}-b_{\nu +1})+a_{\nu +1}=\left(l-{\frac {\varepsilon }{2}}\right)[(b_{n}-b_{n-1})+\dots +(b_{\nu +2}-b_{\nu +1})]+a_{\nu +1}<a_{n}\\&a_{n}<\left(l+{\frac {\varepsilon }{2}}\right)[(b_{n}-b_{n-1})+\dots +(b_{\nu +2}-b_{\nu +1})]+a_{\nu +1}=\left(l+{\frac {\varepsilon }{2}}\right)(b_{n}-b_{\nu +1})+a_{\nu +1}.\end{aligned}}} 
   
 Тепер, оскільки 
  
    
      
        
          b 
          
            n 
           
         
        → 
        + 
        ∞ 
       
     
    {\displaystyle b_{n}\to +\infty } 
   
 
  
    
      
        n 
        → 
        ∞ 
       
     
    {\displaystyle n\to \infty } 
   
 
  
    
      
        
          n 
          
            0 
           
         
        > 
        0 
       
     
    {\displaystyle n_{0}>0} 
   
 
  
    
      
        
          b 
          
            n 
           
         
        ⪈ 
        0 
       
     
    {\displaystyle b_{n}\gneq 0} 
   
 
  
    
      
        n 
        > 
        
          n 
          
            0 
           
         
       
     
    {\displaystyle n>n_{0}} 
   
 
  
    
      
        
          b 
          
            n 
           
         
       
     
    {\displaystyle b_{n}} 
   
 
  
    
      
        n 
        > 
        max 
        { 
        ν 
        , 
        
          n 
          
            0 
           
         
        } 
       
     
    {\displaystyle n>\max\{\nu ,n_{0}\}} 
   
 
  
    
      
        
          ( 
          
            l 
            − 
            
              
                ε 
                2 
               
             
           
          ) 
         
        + 
        
          
            
              
                a 
                
                  ν 
                  + 
                  1 
                 
               
              − 
              
                b 
                
                  ν 
                  + 
                  1 
                 
               
              
                ( 
                
                  l 
                  − 
                  
                    
                      ε 
                      2 
                     
                   
                 
                ) 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
        < 
        
          
            
              a 
              
                n 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
        < 
        
          ( 
          
            l 
            + 
            
              
                ε 
                2 
               
             
           
          ) 
         
        + 
        
          
            
              
                a 
                
                  ν 
                  + 
                  1 
                 
               
              − 
              
                b 
                
                  ν 
                  + 
                  1 
                 
               
              
                ( 
                
                  l 
                  + 
                  
                    
                      ε 
                      2 
                     
                   
                 
                ) 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
        . 
       
     
    {\displaystyle \left(l-{\frac {\varepsilon }{2}}\right)+{\frac {a_{\nu +1}-b_{\nu +1}\left(l-{\frac {\varepsilon }{2}}\right)}{b_{n}}}<{\frac {a_{n}}{b_{n}}}<\left(l+{\frac {\varepsilon }{2}}\right)+{\frac {a_{\nu +1}-b_{\nu +1}\left(l+{\frac {\varepsilon }{2}}\right)}{b_{n}}}.} 
   
 Дві послідовності (які визначені лише для 
  
    
      
        n 
        > 
        
          n 
          
            0 
           
         
       
     
    {\displaystyle n>n_{0}} 
   
 
  
    
      
        N 
        ≤ 
        
          n 
          
            0 
           
         
       
     
    {\displaystyle N\leq n_{0}} 
   
 
  
    
      
        
          b 
          
            N 
           
         
        = 
        0 
       
     
    {\displaystyle b_{N}=0} 
   
 
  
    
      
        
          c 
          
            n 
           
          
            ± 
           
         
        := 
        
          
            
              
                a 
                
                  ν 
                  + 
                  1 
                 
               
              − 
              
                b 
                
                  ν 
                  + 
                  1 
                 
               
              
                ( 
                
                  l 
                  ± 
                  
                    
                      ε 
                      2 
                     
                   
                 
                ) 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
       
     
    {\displaystyle c_{n}^{\pm }:={\frac {a_{\nu +1}-b_{\nu +1}\left(l\pm {\frac {\varepsilon }{2}}\right)}{b_{n}}}} 
   
 нескінченно малі оскільки 
  
    
      
        
          b 
          
            n 
           
         
        → 
        + 
        ∞ 
       
     
    {\displaystyle b_{n}\to +\infty } 
   
 
  
    
      
        
          
            ε 
            2 
           
         
       
     
    {\displaystyle {\frac {\varepsilon }{2}}} 
   
 
  
    
      
        
          n 
          
            ± 
           
         
        > 
        
          n 
          
            0 
           
         
        > 
        0 
       
     
    {\displaystyle n_{\pm }>n_{0}>0} 
   
 
  
    
      
        
          
            
              
                
                  | 
                 
                
                  c 
                  
                    n 
                   
                  
                    + 
                   
                 
                
                  | 
                 
                < 
                
                  
                    ε 
                    2 
                   
                 
                , 
                ∀ 
                n 
                > 
                
                  n 
                  
                    + 
                   
                 
                , 
               
             
            
              
                
                  | 
                 
                
                  c 
                  
                    n 
                   
                  
                    − 
                   
                 
                
                  | 
                 
                < 
                
                  
                    ε 
                    2 
                   
                 
                , 
                ∀ 
                n 
                > 
                
                  n 
                  
                    − 
                   
                 
                , 
               
             
           
         
       
     
    {\displaystyle {\begin{aligned}&|c_{n}^{+}|<{\frac {\varepsilon }{2}},\quad \forall n>n_{+},\\&|c_{n}^{-}|<{\frac {\varepsilon }{2}},\quad \forall n>n_{-},\end{aligned}}} 
   
 Таким чином,
  
    
      
        l 
        − 
        ε 
        < 
        l 
        − 
        ε 
        
          / 
         
        2 
        + 
        
          c 
          
            n 
           
          
            − 
           
         
        < 
        
          
            
              a 
              
                n 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
        < 
        l 
        + 
        
          
            ε 
            2 
           
         
        + 
        
          c 
          
            n 
           
          
            + 
           
         
        < 
        l 
        + 
        ε 
        , 
        ∀ 
        n 
        > 
        max 
        { 
        ν 
        , 
        
          n 
          
            ± 
           
         
        } 
        =: 
        N 
        > 
        0 
        , 
       
     
    {\displaystyle l-\varepsilon <l-\varepsilon /2+c_{n}^{-}<{\frac {a_{n}}{b_{n}}}<l+{\frac {\varepsilon }{2}}+c_{n}^{+}<l+\varepsilon ,\quad \forall n>\max \lbrace \nu ,n_{\pm }\rbrace =:N>0,} 
   
 що завершує доведення. Випадок, коли послідовність 
  
    
      
        { 
        
          b 
          
            n 
           
         
        } 
       
     
    {\displaystyle \{b_{n}\}} 
   
 
  
    
      
        − 
        ∞ 
       
     
    {\displaystyle -\infty } 
   
 
  
    
      
        l 
        < 
        ∞ 
       
     
    {\displaystyle l<\infty } 
   
 
Випадок 2:  Нехай 
  
    
      
        { 
        
          b 
          
            n 
           
         
        } 
       
     
    {\displaystyle \{b_{n}\}} 
   
 
  
    
      
        l 
        = 
        + 
        ∞ 
       
     
    {\displaystyle l=+\infty } 
   
 
  
    
      
        
          
            3 
            2 
           
         
        M 
        > 
        0 
       
     
    {\displaystyle {\frac {3}{2}}M>0} 
   
 
  
    
      
        ν 
        > 
        0 
       
     
    {\displaystyle \nu >0} 
   
 
  
    
      
        n 
        > 
        ν 
       
     
    {\displaystyle n>\nu } 
   
 
  
    
      
        
          
            
              
                a 
                
                  n 
                  + 
                  1 
                 
               
              − 
              
                a 
                
                  n 
                 
               
             
            
              
                b 
                
                  n 
                  + 
                  1 
                 
               
              − 
              
                b 
                
                  n 
                 
               
             
           
         
        > 
        
          
            3 
            2 
           
         
        M 
        . 
       
     
    {\displaystyle {\frac {a_{n+1}-a_{n}}{b_{n+1}-b_{n}}}>{\frac {3}{2}}M.} 
   
 Знову ж таки, застосовуючи вищезазначену нерівність до кожного з доданків всередині квадратних дужок, отримуємо
  
    
      
        
          a 
          
            n 
           
         
        > 
        
          
            3 
            2 
           
         
        M 
        ( 
        
          b 
          
            n 
           
         
        − 
        
          b 
          
            ν 
            + 
            1 
           
         
        ) 
        + 
        
          a 
          
            ν 
            + 
            1 
           
         
        , 
        ∀ 
        n 
        > 
        ν 
        , 
       
     
    {\displaystyle a_{n}>{\frac {3}{2}}M(b_{n}-b_{\nu +1})+a_{\nu +1},\quad \forall n>\nu ,} 
   
 і
  
    
      
        
          
            
              a 
              
                n 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
        > 
        
          
            3 
            2 
           
         
        M 
        + 
        
          
            
              
                a 
                
                  ν 
                  + 
                  1 
                 
               
              − 
              
                
                  3 
                  2 
                 
               
              M 
              
                b 
                
                  ν 
                  + 
                  1 
                 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
        , 
        ∀ 
        n 
        > 
        max 
        { 
        ν 
        , 
        
          n 
          
            0 
           
         
        } 
        . 
       
     
    {\displaystyle {\frac {a_{n}}{b_{n}}}>{\frac {3}{2}}M+{\frac {a_{\nu +1}-{\frac {3}{2}}Mb_{\nu +1}}{b_{n}}},\quad \forall n>\max\{\nu ,n_{0}\}.} 
   
 Послідовність 
  
    
      
        { 
        
          c 
          
            n 
           
         
        
          } 
          
            n 
            > 
            
              n 
              
                0 
               
             
           
         
       
     
    {\displaystyle \{c_{n}\}_{n>n_{0}}} 
   
 
  
    
      
        
          c 
          
            n 
           
         
        := 
        
          
            
              
                a 
                
                  ν 
                  + 
                  1 
                 
               
              − 
              
                
                  3 
                  2 
                 
               
              M 
              
                b 
                
                  ν 
                  + 
                  1 
                 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
       
     
    {\displaystyle c_{n}:={\frac {a_{\nu +1}-{\frac {3}{2}}Mb_{\nu +1}}{b_{n}}}} 
   
 нескінченно мала, таким чином,
  
    
      
        ∀ 
        M 
        
          / 
         
        2 
        > 
        0 
        ∃ 
        
          
            
              n 
              ¯ 
             
           
         
        > 
        
          n 
          
            0 
           
         
        > 
        0 
        
           таке, що 
         
        − 
        M 
        
          / 
         
        2 
        < 
        
          c 
          
            n 
           
         
        < 
        M 
        
          / 
         
        2 
        , 
        ∀ 
        n 
        > 
        
          
            
              n 
              ¯ 
             
           
         
        . 
       
     
    {\displaystyle \forall M/2>0\,\exists {\bar {n}}>n_{0}>0{\text{ таке, що}}-M/2<c_{n}<M/2,\,\forall n>{\bar {n}}.} 
   
 Комбінуючи цю нерівність з попередньою, робимо висновок, що
  
    
      
        
          
            
              a 
              
                n 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
        > 
        
          
            3 
            2 
           
         
        M 
        + 
        
          c 
          
            n 
           
         
        > 
        M 
        , 
        ∀ 
        n 
        > 
        max 
        { 
        ν 
        , 
        
          
            
              n 
              ¯ 
             
           
         
        } 
        =: 
        N 
        . 
       
     
    {\displaystyle {\frac {a_{n}}{b_{n}}}>{\frac {3}{2}}M+c_{n}>M,\quad \forall n>\max\{\nu ,{\bar {n}}\}=:N.} 
   
 Так само доводяться випадки, коли 
  
    
      
        { 
        
          b 
          
            n 
           
         
        } 
       
     
    {\displaystyle \{b_{n}\}} 
   
 
  
    
      
        + 
        ∞ 
       
     
    {\displaystyle +\infty } 
   
 
  
    
      
        − 
        ∞ 
       
     
    {\displaystyle -\infty } 
   
 
  
    
      
        l 
        = 
        ± 
        ∞ 
       
     
    {\displaystyle l=\pm \infty } 
   
 
Випадок 1:  спочатку розглядаємо випадок коли 
  
    
      
        l 
        < 
        ∞ 
       
     
    {\displaystyle l<\infty } 
   
 
  
    
      
        { 
        
          b 
          
            n 
           
         
        } 
       
     
    {\displaystyle \{b_{n}\}} 
   
 
  
    
      
        m 
        > 
        0 
       
     
    {\displaystyle m>0} 
   
 
  
    
      
        
          a 
          
            n 
           
         
        = 
        ( 
        
          a 
          
            n 
           
         
        − 
        
          a 
          
            n 
            − 
            1 
           
         
        ) 
        + 
        ⋯ 
        + 
        ( 
        
          a 
          
            m 
            + 
            ν 
            + 
            1 
           
         
        − 
        
          a 
          
            m 
            + 
            ν 
           
         
        ) 
        + 
        
          a 
          
            m 
            + 
            ν 
           
         
        , 
       
     
    {\displaystyle a_{n}=(a_{n}-a_{n-1})+\dots +(a_{m+\nu +1}-a_{m+\nu })+a_{m+\nu },} 
   
 і
  
    
      
        
          
            
              
                
                  ( 
                  
                    l 
                    − 
                    
                      
                        ε 
                        2 
                       
                     
                   
                  ) 
                 
                ( 
                
                  b 
                  
                    n 
                   
                 
                − 
                
                  b 
                  
                    ν 
                    + 
                    m 
                   
                 
                ) 
                + 
                
                  a 
                  
                    ν 
                    + 
                    m 
                   
                 
                = 
                
                  ( 
                  
                    l 
                    − 
                    
                      
                        ε 
                        2 
                       
                     
                   
                  ) 
                 
                [ 
                ( 
                
                  b 
                  
                    n 
                   
                 
                − 
                
                  b 
                  
                    n 
                    − 
                    1 
                   
                 
                ) 
                + 
                ⋯ 
                + 
                ( 
                
                  b 
                  
                    ν 
                    + 
                    m 
                    + 
                    1 
                   
                 
                − 
                
                  b 
                  
                    ν 
                    + 
                    m 
                   
                 
                ) 
                ] 
                + 
                
                  a 
                  
                    ν 
                    + 
                    m 
                   
                 
                < 
                
                  a 
                  
                    n 
                   
                 
               
             
            
              
                
                  a 
                  
                    n 
                   
                 
                < 
                
                  ( 
                  
                    l 
                    + 
                    
                      
                        ε 
                        2 
                       
                     
                   
                  ) 
                 
                [ 
                ( 
                
                  b 
                  
                    n 
                   
                 
                − 
                
                  b 
                  
                    n 
                    − 
                    1 
                   
                 
                ) 
                + 
                ⋯ 
                + 
                ( 
                
                  b 
                  
                    ν 
                    + 
                    m 
                    + 
                    1 
                   
                 
                − 
                
                  b 
                  
                    ν 
                    + 
                    m 
                   
                 
                ) 
                ] 
                + 
                
                  a 
                  
                    ν 
                    + 
                    m 
                   
                 
                = 
                
                  ( 
                  
                    l 
                    + 
                    
                      
                        ε 
                        2 
                       
                     
                   
                  ) 
                 
                ( 
                
                  b 
                  
                    n 
                   
                 
                − 
                
                  b 
                  
                    ν 
                    + 
                    m 
                   
                 
                ) 
                + 
                
                  a 
                  
                    ν 
                    + 
                    m 
                   
                 
                . 
               
             
           
         
       
     
    {\displaystyle {\begin{aligned}&\left(l-{\frac {\varepsilon }{2}}\right)(b_{n}-b_{\nu +m})+a_{\nu +m}=\left(l-{\frac {\varepsilon }{2}}\right)[(b_{n}-b_{n-1})+\dots +(b_{\nu +m+1}-b_{\nu +m})]+a_{\nu +m}<a_{n}\\&a_{n}<\left(l+{\frac {\varepsilon }{2}}\right)[(b_{n}-b_{n-1})+\dots +(b_{\nu +m+1}-b_{\nu +m})]+a_{\nu +m}=\left(l+{\frac {\varepsilon }{2}}\right)(b_{n}-b_{\nu +m})+a_{\nu +m}.\end{aligned}}} 
   
 Дві послідовності
  
    
      
        
          c 
          
            m 
           
          
            ± 
           
         
        := 
        
          
            
              
                a 
                
                  ν 
                  + 
                  m 
                 
               
              − 
              
                b 
                
                  ν 
                  + 
                  m 
                 
               
              ( 
              l 
              ± 
              ε 
              
                / 
               
              2 
              ) 
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
       
     
    {\displaystyle c_{m}^{\pm }:={\frac {a_{\nu +m}-b_{\nu +m}(l\pm \varepsilon /2)}{b_{n}}}} 
   
 є наскінченно малими за припущенням 
  
    
      
        
          a 
          
            m 
           
         
        , 
        
          b 
          
            m 
           
         
        → 
        0 
       
     
    {\displaystyle a_{m},b_{m}\to 0} 
   
 
  
    
      
        
          
            ε 
            2 
           
         
        > 
        0 
       
     
    {\displaystyle {\frac {\varepsilon }{2}}>0} 
   
 
  
    
      
        
          n 
          
            ± 
           
         
        > 
        0 
       
     
    {\displaystyle n^{\pm }>0} 
   
 
  
    
      
        
          
            
              
                
                  | 
                 
                
                  c 
                  
                    m 
                   
                  
                    + 
                   
                 
                
                  | 
                 
                < 
                
                  
                    
                      ε 
                      2 
                     
                   
                 
                , 
                ∀ 
                m 
                > 
                
                  n 
                  
                    + 
                   
                 
                , 
               
             
            
              
                
                  | 
                 
                
                  c 
                  
                    m 
                   
                  
                    − 
                   
                 
                
                  | 
                 
                < 
                
                  
                    
                      ε 
                      2 
                     
                   
                 
                , 
                ∀ 
                m 
                > 
                
                  n 
                  
                    − 
                   
                 
                . 
               
             
           
         
       
     
    {\displaystyle {\begin{aligned}&|c_{m}^{+}|<{\dfrac {\varepsilon }{2}},\quad \forall m>n_{+},\\&|c_{m}^{-}|<{\dfrac {\varepsilon }{2}},\quad \forall m>n_{-}.\end{aligned}}} 
   
 Отже, вибираючи 
  
    
      
        m 
       
     
    {\displaystyle m} 
   
 
  
    
      
        m 
       
     
    {\displaystyle m} 
   
 
  
    
      
        l 
        − 
        ε 
        < 
        l 
        − 
        
          
            
              ε 
              2 
             
           
         
        + 
        
          c 
          
            m 
           
          
            − 
           
         
        < 
        
          
            
              a 
              
                n 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
        < 
        l 
        + 
        
          
            
              ε 
              2 
             
           
         
        + 
        
          c 
          
            m 
           
          
            + 
           
         
        < 
        l 
        + 
        ε 
        , 
        ∀ 
        n 
        > 
        max 
        { 
        ν 
        , 
        
          n 
          
            0 
           
         
        } 
        , 
       
     
    {\displaystyle l-\varepsilon <l-{\dfrac {\varepsilon }{2}}+c_{m}^{-}<{\frac {a_{n}}{b_{n}}}<l+{\dfrac {\varepsilon }{2}}+c_{m}^{+}<l+\varepsilon ,\quad \forall n>\max\{\nu ,n_{0}\},} 
   
 що і завершує доведення.
Випадок 2:  вважаємо, що 
  
    
      
        l 
        = 
        + 
        ∞ 
       
     
    {\displaystyle l=+\infty } 
   
 
  
    
      
        { 
        
          b 
          
            n 
           
         
        } 
       
     
    {\displaystyle \{b_{n}\}} 
   
 
  
    
      
        
          
            3 
            2 
           
         
        M 
        > 
        0 
       
     
    {\displaystyle {\frac {3}{2}}M>0} 
   
 
  
    
      
        ν 
        > 
        0 
       
     
    {\displaystyle \nu >0} 
   
 
  
    
      
        n 
        > 
        ν 
       
     
    {\displaystyle n>\nu } 
   
 
  
    
      
        
          
            
              
                a 
                
                  n 
                  + 
                  1 
                 
               
              − 
              
                a 
                
                  n 
                 
               
             
            
              
                b 
                
                  n 
                  + 
                  1 
                 
               
              − 
              
                b 
                
                  n 
                 
               
             
           
         
        > 
        
          
            3 
            2 
           
         
        M 
        . 
       
     
    {\displaystyle {\frac {a_{n+1}-a_{n}}{b_{n+1}-b_{n}}}>{\frac {3}{2}}M.} 
   
 Тоді для кожного 
  
    
      
        m 
        > 
        0 
       
     
    {\displaystyle m>0} 
   
 
  
    
      
        
          
            
              a 
              
                n 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
        > 
        
          
            3 
            2 
           
         
        M 
        + 
        
          
            
              
                a 
                
                  ν 
                  + 
                  m 
                 
               
              − 
              
                
                  3 
                  2 
                 
               
              M 
              
                b 
                
                  ν 
                  + 
                  m 
                 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
        , 
        ∀ 
        n 
        > 
        max 
        { 
        ν 
        , 
        
          n 
          
            0 
           
         
        } 
        . 
       
     
    {\displaystyle {\frac {a_{n}}{b_{n}}}>{\frac {3}{2}}M+{\frac {a_{\nu +m}-{\frac {3}{2}}Mb_{\nu +m}}{b_{n}}},\quad \forall n>\max\{\nu ,n_{0}\}.} 
   
 Послідовність
  
    
      
        
          c 
          
            m 
           
         
        := 
        
          
            
              
                a 
                
                  ν 
                  + 
                  m 
                 
               
              − 
              
                
                  3 
                  2 
                 
               
              M 
              
                b 
                
                  ν 
                  + 
                  m 
                 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
       
     
    {\displaystyle c_{m}:={\frac {a_{\nu +m}-{\frac {3}{2}}Mb_{\nu +m}}{b_{n}}}} 
   
 збігається до 
  
    
      
        0 
       
     
    {\displaystyle 0} 
   
 
  
    
      
        n 
       
     
    {\displaystyle n} 
   
 
  
    
      
        ∀ 
        M 
        
          / 
         
        2 
        > 
        0 
        ∃ 
        
          
            
              n 
              ¯ 
             
           
         
        > 
        0 
        
          
             такий, що  
           
         
        − 
        M 
        
          / 
         
        2 
        < 
        
          c 
          
            m 
           
         
        < 
        M 
        
          / 
         
        2 
        , 
        ∀ 
        m 
        > 
        
          
            
              n 
              ¯ 
             
           
         
        , 
       
     
    {\displaystyle \forall M/2>0\,\exists {\bar {n}}>0{\mbox{ такий, що }}-M/2<c_{m}<M/2,\,\forall m>{\bar {n}},} 
   
 і, вибираючи зручне для нас 
  
    
      
        m 
       
     
    {\displaystyle m} 
   
 
  
    
      
        
          
            
              a 
              
                n 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
        > 
        
          
            3 
            2 
           
         
        M 
        + 
        
          c 
          
            m 
           
         
        > 
        M 
        , 
        ∀ 
        n 
        > 
        max 
        { 
        ν 
        , 
        
          n 
          
            0 
           
         
        } 
        . 
       
     
    {\displaystyle {\frac {a_{n}}{b_{n}}}>{\frac {3}{2}}M+c_{m}>M,\quad \forall n>\max\{\nu ,n_{0}\}.} 
   
 Ця теорема для випадку 
  
    
      
        ⋅ 
        
          / 
         
        ∞ 
       
     
    {\displaystyle \cdot /\infty } 
   
 
Нехай 
  
    
      
        { 
        
          x 
          
            n 
           
         
        } 
       
     
    {\displaystyle \{x_{n}\}} 
   
 
  
    
      
        l 
       
     
    {\displaystyle l} 
   
 
  
    
      
        
          a 
          
            n 
           
         
        := 
        
          ∑ 
          
            m 
            = 
            1 
           
          
            n 
           
         
        
          x 
          
            m 
           
         
        = 
        
          x 
          
            1 
           
         
        + 
        ⋯ 
        + 
        
          x 
          
            n 
           
         
        , 
        
          b 
          
            n 
           
         
        := 
        n 
       
     
    {\displaystyle a_{n}:=\sum _{m=1}^{n}x_{m}=x_{1}+\dots +x_{n},\quad b_{n}:=n} 
   
 тоді 
  
    
      
        { 
        
          b 
          
            n 
           
         
        } 
       
     
    {\displaystyle \{b_{n}\}} 
   
 
  
    
      
        + 
        ∞ 
       
     
    {\displaystyle +\infty } 
   
 
  
    
      
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              
                a 
                
                  n 
                  + 
                  1 
                 
               
              − 
              
                a 
                
                  n 
                 
               
             
            
              
                b 
                
                  n 
                  + 
                  1 
                 
               
              − 
              
                b 
                
                  n 
                 
               
             
           
         
        = 
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          x 
          
            n 
            + 
            1 
           
         
        = 
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          x 
          
            n 
           
         
        = 
        l 
       
     
    {\displaystyle \lim _{n\to \infty }{\frac {a_{n+1}-a_{n}}{b_{n+1}-b_{n}}}=\lim _{n\to \infty }x_{n+1}=\lim _{n\to \infty }x_{n}=l} 
   
 тоді
  
    
      
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              
                x 
                
                  1 
                 
               
              + 
              ⋯ 
              + 
              
                x 
                
                  n 
                 
               
             
            n 
           
         
        = 
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          x 
          
            n 
           
         
        . 
       
     
    {\displaystyle \lim _{n\to \infty }{\frac {x_{1}+\dots +x_{n}}{n}}=\lim _{n\to \infty }x_{n}.} 
   
 Якщо для послідовністі 
  
    
      
        ( 
        
          x 
          
            n 
           
         
        
          ) 
          
            n 
            ≥ 
            1 
           
         
       
     
    {\displaystyle (x_{n})_{n\geq 1}} 
   
  
  
    
      
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          x 
          
            n 
           
         
       
     
    {\displaystyle \lim _{n\to \infty }x_{n}} 
   
 то 
  
    
      
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              
                x 
                
                  1 
                 
               
              + 
              ⋯ 
              + 
              
                x 
                
                  n 
                 
               
             
            n 
           
         
        = 
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          x 
          
            n 
           
         
        . 
       
     
    {\displaystyle \lim _{n\to \infty }{\frac {x_{1}+\dots +x_{n}}{n}}=\lim _{n\to \infty }x_{n}.} 
   
 Нехай 
  
    
      
        { 
        
          x 
          
            n 
           
         
        } 
       
     
    {\displaystyle \{x_{n}\}} 
   
 
  
    
      
        l 
       
     
    {\displaystyle l} 
   
 
  
    
      
        
          a 
          
            n 
           
         
        := 
        log 
         
        ( 
        
          x 
          
            1 
           
         
        ⋯ 
        
          x 
          
            n 
           
         
        ) 
        , 
        
          b 
          
            n 
           
         
        := 
        n 
        . 
       
     
    {\displaystyle a_{n}:=\log(x_{1}\cdots x_{n}),\quad b_{n}:=n.} 
   
 Знову обчислимо
  
    
      
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              
                a 
                
                  n 
                  + 
                  1 
                 
               
              − 
              
                a 
                
                  n 
                 
               
             
            
              
                b 
                
                  n 
                  + 
                  1 
                 
               
              − 
              
                b 
                
                  n 
                 
               
             
           
         
        = 
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        log 
         
        
          
            ( 
           
         
        
          
            
              
                x 
                
                  1 
                 
               
              ⋯ 
              
                x 
                
                  n 
                  + 
                  1 
                 
               
             
            
              
                x 
                
                  1 
                 
               
              ⋯ 
              
                x 
                
                  n 
                 
               
             
           
         
        
          
            ) 
           
         
        = 
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        log 
         
        ( 
        
          x 
          
            n 
            + 
            1 
           
         
        ) 
        = 
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        log 
         
        ( 
        
          x 
          
            n 
           
         
        ) 
        = 
        log 
         
        ( 
        l 
        ) 
        , 
       
     
    {\displaystyle \lim _{n\to \infty }{\frac {a_{n+1}-a_{n}}{b_{n+1}-b_{n}}}=\lim _{n\to \infty }\log {\Big (}{\frac {x_{1}\cdots x_{n+1}}{x_{1}\cdots x_{n}}}{\Big )}=\lim _{n\to \infty }\log(x_{n+1})=\lim _{n\to \infty }\log(x_{n})=\log(l),} 
   
 де використано неперервність логарифмічної функції . Таким чином,
  
    
      
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              log 
               
              ( 
              
                x 
                
                  1 
                 
               
              ⋯ 
              
                x 
                
                  n 
                 
               
              ) 
             
            n 
           
         
        = 
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        log 
         
        
          
            ( 
           
         
        ( 
        
          x 
          
            1 
           
         
        ⋯ 
        
          x 
          
            n 
           
         
        
          ) 
          
            
              1 
              n 
             
           
         
        
          
            ) 
           
         
        = 
        log 
         
        ( 
        l 
        ) 
        , 
       
     
    {\displaystyle \lim _{n\to \infty }{\frac {\log(x_{1}\cdots x_{n})}{n}}=\lim _{n\to \infty }\log {\Big (}(x_{1}\cdots x_{n})^{\frac {1}{n}}{\Big )}=\log(l),} 
   
 оскільки логарифм неперервний і ін'єктивний, то можна зробити висновок, що
  
    
      
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              
                x 
                
                  1 
                 
               
              ⋯ 
              
                x 
                
                  n 
                 
               
             
            
              n 
             
           
         
        = 
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          x 
          
            n 
           
         
       
     
    {\displaystyle \lim _{n\to \infty }{\sqrt[{n}]{x_{1}\cdots x_{n}}}=\lim _{n\to \infty }x_{n}} 
   
 Якщо задано послідовність 
  
    
      
        { 
        
          x 
          
            n 
           
         
        
          } 
          
            n 
            ≥ 
            1 
           
         
       
     
    {\displaystyle \{x_{n}\}_{n\geq 1}} 
   
  
  
    
      
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          x 
          
            n 
           
         
       
     
    {\displaystyle \lim _{n\to \infty }x_{n}} 
   
 тоді  
  
    
      
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              
                x 
                
                  1 
                 
               
              ⋯ 
              
                x 
                
                  n 
                 
               
             
            
              n 
             
           
         
        = 
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          x 
          
            n 
           
         
        . 
       
     
    {\displaystyle \lim _{n\to \infty }{\sqrt[{n}]{x_{1}\cdots x_{n}}}=\lim _{n\to \infty }x_{n}.} 
   
 Нехай задано послідовність 
  
    
      
        { 
        
          y 
          
            n 
           
         
        
          } 
          
            n 
            ≥ 
            1 
           
         
       
     
    {\displaystyle \{y_{n}\}_{n\geq 1}} 
   
 
  
    
      
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              y 
              
                n 
               
             
            
              n 
             
           
         
        . 
       
     
    {\displaystyle \lim _{n\to \infty }{\sqrt[{n}]{y_{n}}}.} 
   
 Поклавши 
  
    
      
        
          y 
          
            0 
           
         
        = 
        1 
       
     
    {\displaystyle y_{0}=1} 
   
 
  
    
      
        
          x 
          
            n 
           
         
        = 
        
          y 
          
            n 
           
         
        
          / 
         
        
          y 
          
            n 
            − 
            1 
           
         
        , 
       
     
    {\displaystyle x_{n}=y_{n}/y_{n-1},} 
   
 
  
    
      
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              
                x 
                
                  1 
                 
               
              … 
              
                x 
                
                  n 
                 
               
             
            
              n 
             
           
         
        = 
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              
                
                  y 
                  
                    1 
                   
                 
                … 
                
                  y 
                  
                    n 
                   
                 
               
              
                
                  y 
                  
                    0 
                   
                 
                ⋅ 
                
                  y 
                  
                    1 
                   
                 
                … 
                
                  y 
                  
                    n 
                    − 
                    1 
                   
                 
               
             
            
              n 
             
           
         
        = 
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              y 
              
                n 
               
             
            
              n 
             
           
         
        , 
       
     
    {\displaystyle \lim _{n\to \infty }{\sqrt[{n}]{x_{1}\dots x_{n}}}=\lim _{n\to \infty }{\sqrt[{n}]{\frac {y_{1}\dots y_{n}}{y_{0}\cdot y_{1}\dots y_{n-1}}}}=\lim _{n\to \infty }{\sqrt[{n}]{y_{n}}},} 
   
 та застосувавши вищезазначену властивість, маємо
  
    
      
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              y 
              
                n 
               
             
            
              n 
             
           
         
        = 
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          x 
          
            n 
           
         
        = 
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              y 
              
                n 
               
             
            
              y 
              
                n 
                − 
                1 
               
             
           
         
        . 
       
     
    {\displaystyle \lim _{n\to \infty }{\sqrt[{n}]{y_{n}}}=\lim _{n\to \infty }x_{n}=\lim _{n\to \infty }{\frac {y_{n}}{y_{n-1}}}.} 
   
 Ця форма, як правило, є найбільш корисною для обчислення границь:
Якщо дана послідовність 
  
    
      
        { 
        
          y 
          
            n 
           
         
        
          } 
          
            n 
            ≥ 
            1 
           
         
       
     
    {\displaystyle \{y_{n}\}_{n\geq 1}} 
   
  
  
    
      
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              y 
              
                n 
                + 
                1 
               
             
            
              y 
              
                n 
               
             
           
         
       
     
    {\displaystyle \lim _{n\to \infty }{\frac {y_{n+1}}{y_{n}}}} 
   
 тоді 
  
    
      
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              y 
              
                n 
               
             
            
              n 
             
           
         
        = 
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              y 
              
                n 
                + 
                1 
               
             
            
              y 
              
                n 
               
             
           
         
        . 
       
     
    {\displaystyle \lim _{n\to \infty }{\sqrt[{n}]{y_{n}}}=\lim _{n\to \infty }{\frac {y_{n+1}}{y_{n}}}.} 
   
 
  
    
      
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            n 
            
              n 
             
           
         
        = 
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              n 
              + 
              1 
             
            n 
           
         
        = 
        1. 
       
     
    {\displaystyle \lim _{n\to \infty }{\sqrt[{n}]{n}}=\lim _{n\to \infty }{\frac {n+1}{n}}=1.} 
   
 
  
    
      
        
          
            
              
                
                  lim 
                  
                    n 
                    → 
                    ∞ 
                   
                 
                
                  
                    
                      
                        n 
                        ! 
                       
                      
                        n 
                       
                     
                    n 
                   
                 
               
              
                = 
                
                  lim 
                  
                    n 
                    → 
                    ∞ 
                   
                 
                
                  
                    
                      ( 
                      n 
                      + 
                      1 
                      ) 
                      ! 
                      ( 
                      
                        n 
                        
                          n 
                         
                       
                      ) 
                     
                    
                      n 
                      ! 
                      ( 
                      n 
                      + 
                      1 
                      
                        ) 
                        
                          n 
                          + 
                          1 
                         
                       
                     
                   
                 
               
             
            
              
                = 
                
                  lim 
                  
                    n 
                    → 
                    ∞ 
                   
                 
                
                  
                    
                      n 
                      
                        n 
                       
                     
                    
                      ( 
                      n 
                      + 
                      1 
                      
                        ) 
                        
                          n 
                         
                       
                     
                   
                 
                = 
                
                  lim 
                  
                    n 
                    → 
                    ∞ 
                   
                 
                
                  
                    1 
                    
                      ( 
                      1 
                      + 
                      
                        
                          1 
                          n 
                         
                       
                      
                        ) 
                        
                          n 
                         
                       
                     
                   
                 
                = 
                
                  
                    1 
                    
                      e 
                     
                   
                 
                . 
               
             
           
         
       
     
    {\displaystyle {\begin{aligned}\lim _{n\to \infty }{\frac {\sqrt[{n}]{n!}}{n}}&=\lim _{n\to \infty }{\frac {(n+1)!(n^{n})}{n!(n+1)^{n+1}}}\\&=\lim _{n\to \infty }{\frac {n^{n}}{(n+1)^{n}}}=\lim _{n\to \infty }{\frac {1}{(1+{\frac {1}{n}})^{n}}}={\frac {1}{\rm {e}}}.\end{aligned}}} 
   
 Використали те, що 
  
    
      
        
          
            e 
           
         
       
     
    {\displaystyle {\rm {e}}} 
   
 границі послідовності .
  
    
      
        
          
            
              
                
                  lim 
                  
                    n 
                    → 
                    ∞ 
                   
                 
                
                  
                    
                      log 
                       
                      ( 
                      n 
                      ! 
                      ) 
                     
                    
                      n 
                      log 
                       
                      ( 
                      n 
                      ) 
                     
                   
                 
               
              
                = 
                
                  lim 
                  
                    n 
                    → 
                    ∞ 
                   
                 
                
                  
                    
                      log 
                       
                      ( 
                      ( 
                      n 
                      + 
                      1 
                      ) 
                      ! 
                      ) 
                      − 
                      log 
                       
                      ( 
                      n 
                      ! 
                      ) 
                     
                    
                      ( 
                      n 
                      + 
                      1 
                      ) 
                      log 
                       
                      ( 
                      n 
                      + 
                      1 
                      ) 
                      − 
                      n 
                      log 
                       
                      ( 
                      n 
                      ) 
                     
                   
                 
                = 
               
             
            
              
                = 
                
                  lim 
                  
                    n 
                    → 
                    ∞ 
                   
                 
                
                  
                    
                      log 
                       
                      
                        
                          
                            ( 
                            n 
                            + 
                            1 
                            ) 
                            ! 
                           
                          
                            n 
                            ! 
                           
                         
                       
                     
                    
                      log 
                       
                      
                        
                          
                            ( 
                            n 
                            + 
                            1 
                            
                              ) 
                              
                                n 
                                + 
                                1 
                               
                             
                           
                          
                            n 
                            
                              n 
                             
                           
                         
                       
                     
                   
                 
                = 
                
                  lim 
                  
                    n 
                    → 
                    ∞ 
                   
                 
                
                  
                    
                      log 
                       
                      ( 
                      n 
                      + 
                      1 
                      ) 
                     
                    
                      log 
                       
                      
                        ( 
                        
                          ( 
                          n 
                          + 
                          1 
                          ) 
                          ( 
                          1 
                          + 
                          
                            
                              1 
                              n 
                             
                           
                          
                            ) 
                            
                              n 
                             
                           
                         
                        ) 
                       
                     
                   
                 
                = 
               
             
            
              
                = 
                
                  lim 
                  
                    n 
                    → 
                    ∞ 
                   
                 
                
                  
                    
                      log 
                       
                      ( 
                      n 
                      + 
                      1 
                      ) 
                     
                    
                      log 
                       
                      ( 
                      ( 
                      n 
                      + 
                      1 
                      ) 
                      e 
                      ) 
                     
                   
                 
                = 
                
                  lim 
                  
                    n 
                    → 
                    ∞ 
                   
                 
                
                  
                    
                      log 
                       
                      ( 
                      n 
                      + 
                      1 
                      ) 
                     
                    
                      log 
                       
                      ( 
                      n 
                      + 
                      1 
                      ) 
                      + 
                      1 
                     
                   
                 
                = 
                1. 
               
             
           
         
       
     
    {\displaystyle {\begin{aligned}\lim _{n\to \infty }{\frac {\log(n!)}{n\log(n)}}&=\lim _{n\to \infty }{\frac {\log((n+1)!)-\log(n!)}{(n+1)\log(n+1)-n\log(n)}}=\\&=\lim _{n\to \infty }{\frac {\log {\frac {(n+1)!}{n!}}}{\log {\frac {(n+1)^{n+1}}{n^{n}}}}}=\lim _{n\to \infty }{\frac {\log(n+1)}{\log \left((n+1)(1+{\frac {1}{n}})^{n}\right)}}=\\&=\lim _{n\to \infty }{\frac {\log(n+1)}{\log((n+1)e)}}=\lim _{n\to \infty }{\frac {\log(n+1)}{\log(n+1)+1}}=1.\end{aligned}}} 
   
 Використали те, що 
  
    
      
        
          
            e 
           
         
       
     
    {\displaystyle {\rm {e}}} 
   
 границі послідовності .
Розглянемо послідовність 
  
    
      
        
          a 
          
            n 
           
         
        = 
        ( 
        − 
        1 
        
          ) 
          
            n 
           
         
        
          
            
              n 
              ! 
             
            
              n 
              
                n 
               
             
           
         
       
     
    {\displaystyle a_{n}=(-1)^{n}{\frac {n!}{n^{n}}}} 
   
 Перепишемо її у вигляді
  
    
      
        
          a 
          
            n 
           
         
        = 
        
          b 
          
            n 
           
         
        ⋅ 
        
          c 
          
            n 
           
         
        , 
        
          b 
          
            n 
           
         
        := 
        ( 
        − 
        1 
        
          ) 
          
            n 
           
         
        , 
        
          c 
          
            n 
           
         
        := 
        
          
            ( 
            
              
                
                  
                    n 
                    ! 
                   
                  
                    n 
                   
                 
                n 
               
             
            ) 
           
          
            n 
           
         
        , 
       
     
    {\displaystyle a_{n}=b_{n}\cdot c_{n},\quad b_{n}:=(-1)^{n},\quad c_{n}:=\left({\frac {\sqrt[{n}]{n!}}{n}}\right)^{n},} 
   
 послідовність 
  
    
      
        ( 
        
          b 
          
            n 
           
         
        ) 
       
     
    {\displaystyle (b_{n})} 
   
 
  
    
      
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            ( 
            
              
                
                  
                    n 
                    ! 
                   
                  
                    n 
                   
                 
                n 
               
             
            ) 
           
          
            n 
           
         
        = 
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        ( 
        1 
        
          / 
         
        
          
            e 
            
              ) 
              
                n 
               
             
            = 
            0. 
           
         
       
     
    {\displaystyle \lim _{n\to \infty }\left({\frac {\sqrt[{n}]{n!}}{n}}\right)^{n}=\lim _{n\to \infty }(1/{\rm {e)^{n}=0.}}} 
   
 Це випливає з добре відомої границі , тому що 
  
    
      
        
          
            
              1 
              
                e 
               
             
           
         
        < 
        1 
       
     
    {\displaystyle {\dfrac {1}{\rm {e}}}<1} 
   
 
  
    
      
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        ( 
        − 
        1 
        
          ) 
          
            n 
           
         
        
          
            
              n 
              ! 
             
            
              n 
              
                n 
               
             
           
         
        = 
        0. 
       
     
    {\displaystyle \lim _{n\to \infty }(-1)^{n}{\frac {n!}{n^{n}}}=0.} 
   
 Випадок 
  
    
      
        
          
            
              ∞ 
              ∞ 
             
           
         
       
     
    {\displaystyle {\dfrac {\infty }{\infty }}} 
   
 
Вона з'явилась як задача 70 в Pólya and Szegő (1925).
Загальне формулювання теореми Штольца—Цезаро наступне:[ 2] 
  
    
      
        { 
        
          a 
          
            n 
           
         
        
          } 
          
            n 
            ≥ 
            1 
           
         
       
     
    {\displaystyle \{a_{n}\}_{n\geq 1}} 
   
 
  
    
      
        { 
        
          b 
          
            n 
           
         
        
          } 
          
            n 
            ≥ 
            1 
           
         
       
     
    {\displaystyle \{b_{n}\}_{n\geq 1}} 
   
 
  
    
      
        { 
        
          b 
          
            n 
           
         
        
          } 
          
            n 
            ≥ 
            1 
           
         
       
     
    {\displaystyle \{b_{n}\}_{n\geq 1}} 
   
 
  
    
      
        
          lim inf 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              
                a 
                
                  n 
                  + 
                  1 
                 
               
              − 
              
                a 
                
                  n 
                 
               
             
            
              
                b 
                
                  n 
                  + 
                  1 
                 
               
              − 
              
                b 
                
                  n 
                 
               
             
           
         
        ≤ 
        
          lim inf 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              a 
              
                n 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
        ≤ 
        
          lim sup 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              a 
              
                n 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
        ≤ 
        
          lim sup 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              
                a 
                
                  n 
                  + 
                  1 
                 
               
              − 
              
                a 
                
                  n 
                 
               
             
            
              
                b 
                
                  n 
                  + 
                  1 
                 
               
              − 
              
                b 
                
                  n 
                 
               
             
           
         
        . 
       
     
    {\displaystyle \liminf _{n\to \infty }{\frac {a_{n+1}-a_{n}}{b_{n+1}-b_{n}}}\leq \liminf _{n\to \infty }{\frac {a_{n}}{b_{n}}}\leq \limsup _{n\to \infty }{\frac {a_{n}}{b_{n}}}\leq \limsup _{n\to \infty }{\frac {a_{n+1}-a_{n}}{b_{n+1}-b_{n}}}.} 
   
 Замість того щоб доводити попереднє твердження, доведемо трохи інше; спочатку введемо позначення: нехай 
  
    
      
        { 
        
          a 
          
            n 
           
         
        
          } 
          
            n 
            ≥ 
            1 
           
         
       
     
    {\displaystyle \{a_{n}\}_{n\geq 1}} 
   
 
  
    
      
        
          A 
          
            n 
           
         
        := 
        
          ∑ 
          
            m 
            ≥ 
            1 
           
          
            n 
           
         
        
          a 
          
            m 
           
         
       
     
    {\displaystyle A_{n}:=\sum _{m\geq 1}^{n}a_{m}} 
   
 
Нехай 
  
    
      
        { 
        
          a 
          
            n 
           
         
        
          } 
          
            n 
            ≥ 
            1 
           
         
        , 
        { 
        
          b 
          
            n 
           
         
        
          } 
          
            ≥ 
            1 
           
         
       
     
    {\displaystyle \{a_{n}\}_{n\geq 1},\{b_{n}\}_{\geq 1}} 
   
 дійсних чисел  такі, що 
  
    
      
        
          b 
          
            n 
           
         
        > 
        0 
        , 
        ∀ 
        n 
        ∈ 
        
          
            
              Z 
             
           
          
            > 
            0 
           
         
       
     
    {\displaystyle b_{n}>0,\quad \forall n\in {\mathbb {Z} }_{>0}} 
   
 
  
    
      
        
          lim 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          B 
          
            n 
           
         
        = 
        + 
        ∞ 
       
     
    {\displaystyle \lim _{n\to \infty }B_{n}=+\infty } 
   
 тоді 
  
    
      
        
          lim inf 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              a 
              
                n 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
        ≤ 
        
          lim inf 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              A 
              
                n 
               
             
            
              B 
              
                n 
               
             
           
         
        ≤ 
        
          lim sup 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              A 
              
                n 
               
             
            
              B 
              
                n 
               
             
           
         
        ≤ 
        
          lim sup 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              a 
              
                n 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
        . 
       
     
    {\displaystyle \liminf _{n\to \infty }{\frac {a_{n}}{b_{n}}}\leq \liminf _{n\to \infty }{\frac {A_{n}}{B_{n}}}\leq \limsup _{n\to \infty }{\frac {A_{n}}{B_{n}}}\leq \limsup _{n\to \infty }{\frac {a_{n}}{b_{n}}}.} 
   
 Спочатку відмітимо, що:
  
    
      
        
          lim inf 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              A 
              
                n 
               
             
            
              B 
              
                n 
               
             
           
         
        ≤ 
        
          lim sup 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              A 
              
                n 
               
             
            
              B 
              
                n 
               
             
           
         
       
     
    {\displaystyle \liminf _{n\to \infty }{\frac {A_{n}}{B_{n}}}\leq \limsup _{n\to \infty }{\frac {A_{n}}{B_{n}}}} 
   
 верхньої та нижньої границь ;
  
    
      
        
          lim inf 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              a 
              
                n 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
        ≤ 
        
          lim inf 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              A 
              
                n 
               
             
            
              B 
              
                n 
               
             
           
         
       
     
    {\displaystyle \liminf _{n\to \infty }{\frac {a_{n}}{b_{n}}}\leq \liminf _{n\to \infty }{\frac {A_{n}}{B_{n}}}} 
   
 
  
    
      
        
          lim sup 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              A 
              
                n 
               
             
            
              B 
              
                n 
               
             
           
         
        ≤ 
        
          lim sup 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              a 
              
                n 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
       
     
    {\displaystyle \limsup _{n\to \infty }{\frac {A_{n}}{B_{n}}}\leq \limsup _{n\to \infty }{\frac {a_{n}}{b_{n}}}} 
   
 
  
    
      
        
          lim inf 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          x 
          
            n 
           
         
        = 
        − 
        
          lim sup 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        ( 
        − 
        
          x 
          
            n 
           
         
        ) 
       
     
    {\displaystyle \liminf _{n\to \infty }x_{n}=-\limsup _{n\to \infty }(-x_{n})} 
   
 
  
    
      
        ( 
        
          x 
          
            n 
           
         
        
          ) 
          
            n 
            ≥ 
            1 
           
         
       
     
    {\displaystyle (x_{n})_{n\geq 1}} 
   
 Тоді достатньо показати, що 
  
    
      
        
          lim sup 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              A 
              
                n 
               
             
            
              B 
              
                n 
               
             
           
         
        ≤ 
        
          lim sup 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              a 
              
                n 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
       
     
    {\displaystyle \limsup _{n\to \infty }{\frac {A_{n}}{B_{n}}}\leq \limsup _{n\to \infty }{\frac {a_{n}}{b_{n}}}} 
   
 
  
    
      
        L 
        := 
        
          lim sup 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              a 
              
                n 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
        = 
        + 
        ∞ 
       
     
    {\displaystyle L:=\limsup _{n\to \infty }{\frac {a_{n}}{b_{n}}}=+\infty } 
   
 
  
    
      
        L 
        < 
        + 
        ∞ 
       
     
    {\displaystyle L<+\infty } 
   
 
  
    
      
        − 
        ∞ 
       
     
    {\displaystyle -\infty } 
   
 
  
    
      
        lim sup 
       
     
    {\displaystyle \limsup } 
   
 
  
    
      
        l 
        > 
        L 
       
     
    {\displaystyle l>L} 
   
 
  
    
      
        ν 
        > 
        0 
        , 
       
     
    {\displaystyle \nu >0,} 
   
 
  
    
      
        
          
            
              a 
              
                n 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
        < 
        l 
        , 
        ∀ 
        n 
        > 
        ν 
        . 
       
     
    {\displaystyle {\frac {a_{n}}{b_{n}}}<l,\quad \forall n>\nu .} 
   
 Використаємо цю нерівність щоб записати
  
    
      
        
          A 
          
            n 
           
         
        = 
        
          A 
          
            ν 
           
         
        + 
        
          a 
          
            ν 
            + 
            1 
           
         
        + 
        ⋯ 
        + 
        
          a 
          
            n 
           
         
        < 
        
          A 
          
            ν 
           
         
        + 
        l 
        ( 
        
          B 
          
            n 
           
         
        − 
        
          B 
          
            ν 
           
         
        ) 
        , 
        ∀ 
        n 
        > 
        ν 
        , 
       
     
    {\displaystyle A_{n}=A_{\nu }+a_{\nu +1}+\dots +a_{n}<A_{\nu }+l(B_{n}-B_{\nu }),\quad \forall n>\nu ,} 
   
 Так як 
  
    
      
        
          b 
          
            n 
           
         
        > 
        0 
       
     
    {\displaystyle b_{n}>0} 
   
 
  
    
      
        
          B 
          
            n 
           
         
        > 
        0 
       
     
    {\displaystyle B_{n}>0} 
   
 
  
    
      
        
          B 
          
            n 
           
         
       
     
    {\displaystyle B_{n}} 
   
 
  
    
      
        
          
            
              A 
              
                n 
               
             
            
              B 
              
                n 
               
             
           
         
        < 
        
          
            
              
                A 
                
                  ν 
                 
               
              − 
              l 
              
                B 
                
                  ν 
                 
               
             
            
              B 
              
                n 
               
             
           
         
        + 
        l 
        , 
        ∀ 
        n 
        > 
        ν 
        . 
       
     
    {\displaystyle {\frac {A_{n}}{B_{n}}}<{\frac {A_{\nu }-lB_{\nu }}{B_{n}}}+l,\quad \forall n>\nu .} 
   
 Так як 
  
    
      
        
          B 
          
            n 
           
         
        → 
        + 
        ∞ 
       
     
    {\displaystyle B_{n}\to +\infty } 
   
 
  
    
      
        n 
        → 
        + 
        ∞ 
       
     
    {\displaystyle n\to +\infty } 
   
 
  
    
      
        
          
            
              
                A 
                
                  ν 
                 
               
              − 
              l 
              
                B 
                
                  ν 
                 
               
             
            
              B 
              
                n 
               
             
           
         
        → 
        0 
        
           при  
         
        n 
        → 
        + 
        ∞ 
        
           (  
         
        ν 
        
           фіксоване) 
         
        , 
       
     
    {\displaystyle {\frac {A_{\nu }-lB_{\nu }}{B_{n}}}\to 0{\text{ при }}n\to +\infty {\text{ ( }}\nu {\text{ фіксоване)}},} 
   
 і отримаємо
  
    
      
        
          lim sup 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              A 
              
                n 
               
             
            
              B 
              
                n 
               
             
           
         
        ≤ 
        l 
        , 
        ∀ 
        l 
        > 
        L 
        , 
       
     
    {\displaystyle \limsup _{n\to \infty }{\frac {A_{n}}{B_{n}}}\leq l,\quad \forall l>L,} 
   
 За означенням точної верхньої границі , це означає, що
  
    
      
        
          lim sup 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              A 
              
                n 
               
             
            
              B 
              
                n 
               
             
           
         
        ≤ 
        L 
        = 
        
          lim sup 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              a 
              
                n 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
        , 
       
     
    {\displaystyle \limsup _{n\to \infty }{\frac {A_{n}}{B_{n}}}\leq L=\limsup _{n\to \infty }{\frac {a_{n}}{b_{n}}},} 
   
 що й треба було довести.
Тепер візьмемо такі 
  
    
      
        { 
        
          a 
          
            n 
           
         
        } 
        , 
        { 
        
          b 
          
            n 
           
         
        } 
       
     
    {\displaystyle \{a_{n}\},\{b_{n}\}} 
   
 
  
    
      
        
          α 
          
            1 
           
         
        = 
        
          a 
          
            1 
           
         
        , 
        
          α 
          
            k 
           
         
        = 
        
          a 
          
            k 
           
         
        − 
        
          a 
          
            k 
            − 
            1 
           
         
        , 
        ∀ 
        k 
        > 
        1 
        
          β 
          
            1 
           
         
        = 
        
          b 
          
            1 
           
         
        , 
        
          β 
          
            k 
           
         
        = 
        
          b 
          
            k 
           
         
        − 
        
          b 
          
            k 
            − 
            1 
           
         
        ∀ 
        k 
        > 
        1. 
       
     
    {\displaystyle \alpha _{1}=a_{1},\alpha _{k}=a_{k}-a_{k-1},\,\forall k>1\quad \beta _{1}=b_{1},\beta _{k}=b_{k}-b_{k-1}\,\forall k>1.} 
   
 Так як 
  
    
      
        ( 
        
          b 
          
            n 
           
         
        ) 
       
     
    {\displaystyle (b_{n})} 
   
 
  
    
      
        
          β 
          
            n 
           
         
        > 
        0 
       
     
    {\displaystyle \beta _{n}>0} 
   
 
  
    
      
        n 
        , 
       
     
    {\displaystyle n,} 
   
 
  
    
      
        
          b 
          
            n 
           
         
        → 
        + 
        ∞ 
       
     
    {\displaystyle b_{n}\to +\infty } 
   
 
  
    
      
        
          
            B 
           
          
            n 
           
         
        = 
        
          b 
          
            1 
           
         
        + 
        ( 
        
          b 
          
            2 
           
         
        − 
        
          b 
          
            1 
           
         
        ) 
        + 
        ⋯ 
        + 
        ( 
        
          b 
          
            n 
           
         
        − 
        
          b 
          
            n 
            − 
            1 
           
         
        ) 
        = 
        
          b 
          
            n 
           
         
        → 
        + 
        ∞ 
        . 
       
     
    {\displaystyle \mathrm {B} _{n}=b_{1}+(b_{2}-b_{1})+\dots +(b_{n}-b_{n-1})=b_{n}\to +\infty .} 
   
 
  
    
      
        { 
        
          α 
          
            n 
           
         
        } 
        , 
          
        { 
        
          β 
          
            n 
           
         
        } 
       
     
    {\displaystyle \{\alpha _{n}\},~\{\beta _{n}\}} 
   
 
  
    
      
        { 
        
          
            A 
           
          
            n 
           
         
        } 
        , 
          
        { 
        
          
            B 
           
          
            n 
           
         
        } 
       
     
    {\displaystyle \{\mathrm {A} _{n}\},~\{\mathrm {B} _{n}\}} 
   
 
  
    
      
        
          lim sup 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              a 
              
                n 
               
             
            
              b 
              
                n 
               
             
           
         
        = 
        
          lim sup 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              
                A 
               
              
                n 
               
             
            
              
                B 
               
              
                n 
               
             
           
         
        ≤ 
        
          lim sup 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              α 
              
                n 
               
             
            
              β 
              
                n 
               
             
           
         
        = 
        
          lim sup 
          
            n 
            → 
            ∞ 
           
         
        
          
            
              
                a 
                
                  n 
                 
               
              − 
              
                a 
                
                  n 
                  − 
                  1 
                 
               
             
            
              
                b 
                
                  n 
                 
               
              − 
              
                b 
                
                  n 
                  − 
                  1 
                 
               
             
           
         
        , 
       
     
    {\displaystyle \limsup _{n\to \infty }{\frac {a_{n}}{b_{n}}}=\limsup _{n\to \infty }{\frac {\mathrm {A} _{n}}{\mathrm {B} _{n}}}\leq \limsup _{n\to \infty }{\frac {\alpha _{n}}{\beta _{n}}}=\limsup _{n\to \infty }{\frac {a_{n}-a_{n-1}}{b_{n}-b_{n-1}}},} 
   
 отримали те, що і треба було довести.
Mureşan, Marian (2008), A Concrete Approach to Classical Analysis ISBN  978-0-387-78932-3 оригіналу  за 5 липня 2020, процитовано 6 травня 2021  Vorlesungen über allgemeine Arithmetik: nach den Neueren Ansichten Sur la convergence des séries , Series 3, т. 7, с. 49—59Pólya, George; Szegő, Gábor (1925), Aufgaben und Lehrsätze aus der Analysis , т. I, Berlin: Springer A. D. R. Choudary, Constantin Niculescu: Real Analysis on Intervals . Springer, 2014, ISBN 9788132221487  , pp. 59-62  [Архівовано  6 травня 2021 у Wayback Machine .]  
J. Marshall Ash, Allan Berele, Stefan Catoiu: Plausible and Genuine Extensions of L’Hospital's Rule . Mathematics Magazine, Vol. 85, No. 1 (February 2012), pp. 52–60 (JSTOR  [Архівовано  6 травня 2021 у Wayback Machine .] ) 
↑ Choudary, A. D. R.; Niculescu, Constantin (2014). Real Analysis on Intervals (англ.) . Springer India. с. 59—60. ISBN  978-81-322-2147-0 оригіналу  за 6 травня 2021. Процитовано 6 травня 2021 . ↑ l'Hôpital's rule and Stolz-Cesàro theorem at imomath.com . Архів оригіналу  за 6 травня 2021. Процитовано 6 травня 2021 .[Архівовано  2021-05-06 у Wayback Machine .]