设数列 {an} 的前 n 项和为 Sn.记命题 p:“数列 {an} 为等比数列”,命题 q:“Sn,S2n−Sn,S3n−S2n 成等比数列”,则 p 是 q 的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
答案 D.
解析 一方面,取等比数列 an=(−1)n(n∈N∗),则nSnS2n−SnS3n−S2n2m−1−12−22m000
此时命题 q 不成立,因此 p 是 q 的不充分条件. 另一方面,取 an: 1,2,4,2,4,8,则 S1,S2,S3(即 1,2,4)以及 S2,S4,S6(即 3,6,12)都是等比数列,此时命题 q 成立,因此 p 是 q 不必要条件. 综上所述,命题 p 是命题 q 的既不充分也不必要条件.
备注 一般地,如果数列 {an} 的公比为 r(r≠0),且 an=a0⋅rn(a0≠0),则SnS2n−SnS3n−S2nr=1na0na0na0r≠1a1(1−rn)1−ra1rn(1−rn)1−ra1r2n(1−rn)1−r
于是当 r≠−1 时,命题 q 成立;当 r=−1 时,命题 q 不成立. 如果 Sn,S2n−Sn,S3n−S2n 成等比数列,即a1,a2,a3,a1+a2,a3+a4,a5+a6,a1+a2+a3,a4+a5+a6,a7+a8+a9,⋯,
成等比数列,对于数列的前 3n 项,只有 n 个约束条件,当 n⩾2 时,无法保证前 3n 项是等比数列,命题 p 不成立.