一道数列的题等差数列和等比数列的项数相同,它们的一切项都是正的,且有相同的首项与末项,试比较两数列的各项之和的大小,证明
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设首项,末项分别为a1,an

S1=(a1+an)*n/2=na1+1/2n(n-1)d

S2=(a1-anq)/(1-q)=a1*(1-q^n)/(1-q)

其中,a1+(n-1)d=a1q^(n-1)

S1-S2

=(a1+an)*n/2-(a1-anq)/(1-q)

=[(a1+an)*n*(1-q)-2(a1-anq)]/2(1-q)

=[a1*n*(1-q)+an*n*(1-q)-2a1+2anq)]/2(1-q)

=[(a1*n+an*n-2a1)-((a1*n+an*n-2an)*q)]/2(1-q)

讨论:

如果an>a1。那么数列是单增的,所以,d>0,q>1

所以a1*n+an*n-2an[(a1*n+an*n-2an)-((a1*n+an*n-2an)*q)]/2(1-q)

=(a1*n+an*n-2an)/2

因为n>=2。所以an*n-2an>=0

所以(a1*n+an*n-2an)/2>0,而1-q0

所以S1>S2