Следовательно, сходящийся ряд существует, если существует предел последовательности его частичных сумм.
Мне эта фраза кажется бессмысленной. Если Вы хотели сказать, что ряд сходится, если сходится последовательность его частичных сумм, то это просто определение сходящегося ряда.
Но, тогда по теореме Штольца существует предел последовательности средних значений этих частичных сумм,
Опять же, видимо, имеется в виду утверждение, что последовательность средних арифметических членов сходящейся последовательности тоже сходится, и к тому же пределу. В трёхтомном учебнике Г. М. Фихтенгольца "Курс дифференциального и интегрального исчисления", том II, глава XI, § 9, конец пункта 420, это утверждение называется теоремой Коши. Она действительно следует из теоремы Штольца (там же, том I, глава I, § 2, пункт 33).
а значит существует ряд, частичными суммами которого будут средние значения частичных сумм исходного ряда.
Ну да, имея сходящуюся последовательность, легко соорудить ряд, для которого члены этой последовательности будут частичными суммами.
Очевидно, что никто не требовал, что исходный ряд будет сходится всюду.
Некоторую информацию о методах суммирования расходящихся рядов можно найти в упомянутом учебнике, том II, глава XI, § 9.
Я искал объяснение существования этого второго ряда и объяснение почему этих вторых рядов много и они все дают одинаковый результат.
Метод средних арифметических, он же метод Чезаро, вовсе не является универсальным или самым сильным методом суммирования расходящихся рядов. Более того, различные методы суммирования могут давать различные результаты. Об этом говорится в указанном выше параграфе, в конце пункта 424. К сожалению, без примеров.
Как я вижу, Вы ссылаетесь на этот же учебник. А также читали монографию Харди о расходящихся рядах. Поэтому ваши заблуждения меня удивляют.
Начнем с того, что я не согласен, что значение надо приписывать, т.е. если функция существует, то должен существовать и сходящийся ряд.
Теорема Штольца утверждает, что таким рядом является последовательность средних значений.
Теорема Штольца этого не утверждает. А другой метод суммирования может дать другую (обобщённую) сумму. И даже при аналитическом продолжении заданной функции получается, вообще говоря, многозначная функция (речь не о дзета-функции Римана).
выступать с докладом на XXI международной конференции в Туле 17-21 мая буду
Программа этой конференции в электронном виде существует? На сайте конференции ничего нет. Хотя, по моему давнишнему опыту, программу часто раздают только участникам.