知识依托以等比数列的判定为主线,使本题的闪光点在于抓住数列前n项和与通项之间的递推关系,严格利用定义去判定
错解分析因为题目是求的充要条件,即有充分性和必要性两层含义,考生很容易忽视充分性的证明
技巧与方法由an=关系式去寻找an与an+1的比值,但同时要注意充分性的证明
解a1=S1=p+q
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=pn-1(p-1)
∵p≠0,p≠1,∴=p
若{an}为等比数列,则=p
∴=p,
∵p≠0,∴p-1=p+q,∴q=-1
这是{an}为等比数列的必要条件
下面证明q=-1是{an}为等比数列的充分条件
当q=-1时,∴Sn=pn-1(p≠0,p≠1),a1=S1=p-1
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=pn-pn-1=pn-1(p-1)
∴an=(p-1)pn-1 (p≠0,p≠1)
=p为常数
∴q=-1时,数列{an}为等比数列即数列{an}是等比数列的充要条件为q=-1
例3已知关于x的实系数二次方程x2+ax+b=0有两个实数根α、β,
证明|α|<2且|β|<2是2|a|<4+b且|b|<4的充要条件
证明 (1)充分性由韦达定理,得|b|=|α·β|=|α|·|β|<2×2=4
设f(x)=x2+ax+b,则f(x)的图象是开口向上的抛物线
又|α|<2,|β|<2,∴f(±2)>0
即有4+b>2a>-(4+b)
又|b|<44+b>02|a|<4+b
(2)必要性
由2|a|<4+bf(±2)>0且f(x)的图象是开口向上的抛物线
∴方程f(x)=0的两根α,β同在(-2,2)内或无实根
∵α,β是方程f(x)=0的实根,
∴α,β同在(-2,2)内,即|α|<2且|β|<2
例4 写出下列各命题的否定及其否命题,并判断它们的真假.
(1)若x、y都是奇数,则x+y是偶数;