
设\(a_n = v_n - u_n\),\(b_n = c_n - u_n\),则有\(a_n > b_n > 0\)。又因为级数\(\sum_{n=1}^{\infty} u_n\)与\(\sum_{n=1}^{\infty} v_n\)都收敛,所以级数\(\sum_{n=1}^{\infty} a_n\)也收敛。根据正项级数的比较收敛法,级数\(\sum_{n=1}^{\infty} c_n\)也收敛。因为\(c_n = b_n + u_n\),而\(\sum_{n=1}^{\infty} b_n\)与\(\sum_{n=1}^{\infty} u_n\)都收敛,所以级数\(\sum_{n=1}^{\infty} c_n\)也收敛。
此题若直接使用比较法是不正确的,因为已知的级数不一定都是正项级数。因此,我们需要通过给定的级数构造出两个正项级数,再利用这两个级数来证明\(\sum_{n=1}^{\infty} c_n\)的收敛性。在构造过程中,我们引入了\(a_n\)和\(b_n\),利用它们的正项特性,结合已知收敛的级数\(\sum_{n=1}^{\infty} u_n\)与\(\sum_{n=1}^{\infty} v_n\),成功地证明了\(\sum_{n=1}^{\infty} c_n\)的收敛性。
具体来说,我们首先确定了\(a_n = v_n - u_n > 0\)和\(b_n = c_n - u_n > 0\),并且\(\sum_{n=1}^{\infty} a_n\)收敛。这意味着\(\sum_{n=1}^{\infty} c_n\)可以视为\(\sum_{n=1}^{\infty} b_n + \sum_{n=1}^{\infty} u_n\),而这两个级数都是收敛的。因此,根据级数的性质,\(\sum_{n=1}^{\infty} c_n\)也必然收敛。
通过上述分析,我们展示了如何通过构造正项级数来证明原级数的收敛性,从而解决了这个问题。这种方法不仅适用于此题,还可以在类似的问题中推广应用。通过构造法,我们可以将复杂的级数问题转化为更易于处理的形式,从而简化证明过程。