Kryterium Cauchy’ego (nazywane także kryterium pierwiastkowym Cauchy’ego dla odróżnienia od kryterium całkowego Cauchy’ego) – kryterium zbieżności szeregów liczbowych o wyrazach nieujemnych, udowodnione przez Cauchy’ego w podręczniku Cours d’Analyse de l’École Royale Polytechnique; I.re Partie. Analyse algébrique z 1821.
Kryterium Niech dany będzie szereg liczbowy
o wyrazach nieujemnych. Jeżeli
to szereg jest zbieżny. Jeżeli
to szereg jest rozbieżny.
Wersja graniczna kryterium Często używana jest też następująca, formalnie słabsza, wersja kryterium. Jeżeli istnieje granica
to gdy szereg jest zbieżny, oraz gdy szereg jest rozbieżny.
Dowód W przypadku, gdy
istnieją takie liczby i że
dla każdego To oznacza, że dla zachodzi nierówność
czyli
co dowodzi zbieżności bezwzględnej szeregu .
W przypadku, gdy
to istnieje podciąg wyrazów , którego granica jest większa od .
To oznacza, że dla nieskończenie wielu wskaźników zachodzi nierówność:
Jeśli nieskończenie wiele wyrazów ciągu jest większych od , to ciąg nie może zbiegać do zera:
Oznacza to, że szereg jest rozbieżny, bo nie spełnia warunku koniecznego zbieżności.
Przykład zastosowania Rozważmy szereg
Wówczas
Zatem na mocy kryterium Cauchy’ego szereg jest zbieżny.