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设数列{an}的前n项和为Sn ,求证数列{an}成等差数列的充要条件是:对一切m,n∈N*,都有

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/11/06 05:41:16
设数列{an}的前n项和为Sn ,求证数列{an}成等差数列的充要条件是:对一切m,n∈N*,都有
题目中(am-an)/(m+n)是错的,应改为(am-an)/(m-n).必要性:an是公差为d的等差数列,则am=a1+(m-1)d,an=a1+(n-1)d,2S(m+n)=2(m+n)a1+(m+n)(m+n-1)d,代入验证即知结论成立.充分性:令m=2,n=1得2(a1+a2+a3)=3(a2+a1+a2-a1),于是a2-a1=a3-a2,记差为d.如果有a1,a2,...,am构成公差为d的等差数列,在条件中令n=1得2(a1+a2+.+a(m+1))/(m+1)=am+a1+(am-a1)/(m-1)=2a1+(m-1)d+d=2a1+md.等式左边是【2ma1+m(m-1)d+2a(m+1)】/(m+1),因此有2a(m+1)=(m+1)(2a1+md)-【2ma1+m(m-1)d】=2a1+2md,即a(m+1)=a1+md,于是a1 a2 .a(m+1)构成等差数列.由归纳法知结论成立.