已知等比数列{an}的首项为a1,公比为q,sn是它的前n项和,求使lim1/sn存在的充要条件要有过程额...

问题描述:

已知等比数列{an}的首项为a1,公比为q,sn是它的前n项和,求使lim1/sn存在的充要条件
要有过程额...

sn=(1-q^n)/(1-q)
所以当-1

已知Sn=a1(1-q^n)/1-q
所以:lim1/Sn=(1-q)/a1(1-q^n)
1。当q不等于0时,要使极限先存在,则应该满足:(1-q^n)无限接近一个定值。
即q^n无限接近0.
所以|q|2,当q等于0时,an为常数列。an=1
所以,sn=n
lim1/sn=0,成立!
综上述:-1

答案是q≠0且q≠-1.
证明过程如下:
1.
当q=1时,S(n)=n*a(1)
lim[1/S(n)]=[1/a(1)]lim(1/n)=0
2.
当q≠1时,易知
S(n)=[a(1)/(1-q)]*(1-q^n)
所以1/S(n)=[(1-q)/a1]*1/(1-q^n)
lim[1/s(n)]=[1-q]/a(1)]lim[1/(1-q^n)]
等价于极限lim[1/(1-q^n)]存在
如果|q|有lim[1/s(n)]=[(1-q)/a(1)]lim[1/(1-q^n)]
=(1-q)/a(1)
如果|q|>1,lim[1/(1-q^n)]=0
从而lim[1/S(n)]=0
如果q=-1,数列是摆动数列
a1,-a1,a1,-a1,…………
前偶数项之和为0,前奇数项之和为a1
则lim[1/S(2n)]不存在
lim[1/S(2n+1)]=1/a1
说明q=-1时,该极限不成立。
又因为题设说是等比数列,所以公比q≠0。
综上所述,使lim1/sn存在的充要条件是公比不是-1。(公比不为0隐含在里面了。)

sn=a1*(1-q^n)/(1-q)
1/sn就是倒过来
lim1/sn存在就相当于(1-q)/(1-q^n)有极限
Q大于1

q≠0
当q=1时,Sn=n*a1
当n→+∞时,1/Sn→0
当q≠1时,
Sn=a1*(1-q^n)/1-q
因为1-q为常数
所以要使Sn有极限,既是1-q^n有极限
所以-1<q<0,0<q<1
综上,q∈(-1,0)∪(0,1]