Есть ряд

он расходится.Причем

. Теперь

частичная сумма данного ряда. Тогда ряд, члены которого равны:

сходится при всех q больше 1
См. Библию математического анализа (Г.М.Фихтенгольц, Курс дифференциального и интегрального исчисления, Т.2, ГЛ.11,Параграф 2, П. 375, подпункт 4) - там все доказано.