问题
证明题
已知数列{an}的前n项和Sn=pn+q(p≠0且p≠1),求证:数列{an}为等比数列的充要条件为q=-1。
答案
证明:充分性:当q=-1时,a1=S1=p+q=p-1;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=pn-1(p-1),
当n=1时也成立.
于是=p(n∈N+),即数列{an}为等比数列.
必要性:当n=1时,a1=S1=p+q,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=pn-1(p-1),
∵p≠0,p≠1,
∴,
∵{an}为等比数列,
∴,即p-1=p+q,
∴q=-1;
综上所述,q=-1是数列{an}为等比数列的充要条件.