(2013•陕西)设{an}是公比为q的等比数列.

1个回答

  • 解题思路:(I)分q=1与q≠1两种情况讨论,当q≠1,0时,利用错位相减法即可得出;

    (II)分①当存在n∈N*,使得an+1=0成立时,显然不成立;②当∀n∈N*(n≥2),使得an+1≠0成立时,使用反证法即可证明.

    (I)当q=1时,Sn=na1

    当q≠0,1时,由Sn=a1+a2+…+an

    得qSn=a1q+a2q+…+an-1q+anq.

    两式错位相减得(1-q)Sn=a1+(a2-a1q)+…+(an-an-1q)-anq,(*)

    由等比数列的定义可得

    a2

    a1=

    a3

    a2=…=

    an

    an−1=q,

    ∴a2-a1q=a3-a2q=…=0.

    ∴(*)化为(1-q)Sn=a1-anq,

    ∴Sn=

    a1−anq

    1−q=

    a1−a1qn

    1−q=

    a1(1−qn)

    1−q.

    ∴Sn=

    na1,(q=1)

    a1(1−qn)

    1−q,(q≠1);

    (Ⅱ)用反证法:设{an}是公比为q≠1的等比数列,数列{an+1}是等比数列.

    ①当存在n∈N*,使得an+1=0成立时,数列{an+1}不是等比数列.

    ②当∀n∈N*(n≥2),使得an+1≠0成立时,则

    an+1+1

    an+1=

    a1qn+1

    a1qn−1+1=

    a1q+1

    a1+1,

    化为(qn-1-1)(q-1)=0,

    ∵q≠1,∴q-1≠0,qn-1-1≠0,故矛盾.

    综上两种情况:假设不成立,故原结论成立.

    点评:

    本题考点: 等比数列的前n项和;等比关系的确定.

    考点点评: 本题综合考查了等比数列的通项公式、前n项和公式、错位相减法、反证法等基础知识与基本方法,需要较强的推理能力和计算能力.