题目
设Sn表示数列{an}的前n项和. (1)若{an}是等差数列,推导Sn的计算公式; (2)若a1=1,q≠0,且对所有正整数n,有Sn=.判断{an}是否为等比数列,并证明你的结论.
答案: (1)方法一:设{an}的公差为d,则 Sn=a1+a2+…+an=a1+(a1+d)+…+[a1+(n-1)d], 又Sn=an+an-1+…+a1 =[a1+(n-1)d]+[a1+(n-2)d]+…+a1, ∴2Sn=[2a1+(n-1)d]+[2a1+(n-1)d]+…+[2a1+(n-1)d]=2na1+n(n-1)d, ∴Sn=na1+d. 方法二:设{an}的公差为d,则 Sn=a1+a2+…+an=a1+(a1+d)+…+[a1+(n-1)d], 又Sn=an+(an-d)+…+[an-(n-1)d],两式相加得2Sn=n(a1+an), ∴Sn=. (2){an}是等比数列,证明如下:∵Sn=, ∴an+1=Sn+1-Sn=-==qn. ∵a1=1,q≠0,∴当n≥1时,有=q, 因此,{an}是首项为1且公比为q的等比数列.