Para empezar el titulo de este hilo es falso ya que cuando metes números enteros (negativos) en una demostración quiere decir que ya no estamos hablando de números naturales.
Si no yo podría decir que una coche me permite viajar sin combustible. Porque lo tengo sin combustible en casa, le lleno el depósito, hago todo el camino y cuando vuelve a estar vacío digo "veis! he empezado sin combustible y he terminado sin combustible, el coche me mueve sin combustible!!!" MEEEEC, ERROR. Si se utiliza algo hay que tenerlo en cuenta, no se puede obviar porque solo se utiliza "durante el proceso" y no como causa y/o conclusión.
Por otro lado la demostración como tal... lo que dicen aquí arriba, eso de pillar una serie infinita y "reducirla" a un valor es válido cuando esa serie se aproxima a un punto concreto, si no se a proxima a uno en concreto podemos hacer las mandangas que nos interese cortando la serie donde nos plazca para que de un resultado u otro y eso es, evidentemente, trampa.