Szereg harmoniczny – szereg liczbowy postaci:

Kolejne sumy częściowe szeregu harmonicznego

nazywają się liczbami harmonicznymi.

Nazwa szeregu pochodzi stąd, że każdy wyraz szeregu od drugiego począwszy jest średnią harmoniczną dwóch wyrazów bezpośrednio z nim sąsiadujących:

Łatwo też sprawdzić, że każdy wyraz od drugiego począwszy jest równy połowie średniej harmonicznej wszystkich wcześniejszych wyrazów.

Rozbieżność szeregu harmonicznego Szereg harmoniczny jest rozbieżny do nieskończoności

Dowód Mikołaja z Oresme Pomysł poniższego dowodu rozbieżności szeregu harmonicznego pochodzi od Mikołaja z Oresme i jest jednym z ważniejszych osiągnięć średniowiecznej matematyki.

Kolejne składniki od drugiego począwszy grupujemy w nawiasy, przy czym każda następna grupa ma dwa razy więcej składników niż poprzednia.

Ponieważ

i ogólnie

więc

Oznacza to, że ciąg sum częściowych jest rozbieżny do .

Dowód Pietra Mengolego W 1650 w pracy dowód rozbieżności podał Pietro Mengoli.

Grupujemy składniki szeregu w nawiasy po trzy składniki od drugiego począwszy:

Ponieważ

i ogólnie

więc

co w efekcie daje

Oznacza to, że ciąg sum częściowych nie spełnia warunku Cauchy’ego;