题目内容
设数列a1,a2,…,an,…中的每一项都不为0,证明,{an}为等差数列的充分必要条件是:对任何n∈N+都有。
证明:先证必要性:
设数列{an}的公差为d,若d=0,则所述等式显然成立;
若d≠0,
则
;
再证充分性:(数学归纳法)设所述的等式对一切n∈N+都成立,
首先,在等式,①
两端同乘a1a2a3,即得a1+a3=2a2,所以a1,a2,a3成等差数列,
记公差为d,则a2=a1+d,
假设ak=a1+(k-1)d,当n=k+1时,观察如下二等式
,②
,③
将②代入③,得,
在该式两端同乘a1akak+1,得(k-1),
将ak=a1+(k-1)d代入其中,整理,得ak+1=a1+kd,
由数学归纳法原理知,对一切n∈N+,都有an=a1+(n-1)d,所以{an}是公差为d的等差数列.
设数列{an}的公差为d,若d=0,则所述等式显然成立;
若d≠0,
则
;
再证充分性:(数学归纳法)设所述的等式对一切n∈N+都成立,
首先,在等式,①
两端同乘a1a2a3,即得a1+a3=2a2,所以a1,a2,a3成等差数列,
记公差为d,则a2=a1+d,
假设ak=a1+(k-1)d,当n=k+1时,观察如下二等式
,②
,③
将②代入③,得,
在该式两端同乘a1akak+1,得(k-1),
将ak=a1+(k-1)d代入其中,整理,得ak+1=a1+kd,
由数学归纳法原理知,对一切n∈N+,都有an=a1+(n-1)d,所以{an}是公差为d的等差数列.
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