Question

等差数列an满足什么条件是等差数列？

Answer 1

证明：
先证充分性：若Sn=an^2+bn
则当n≥2时 an=Sn-S(n-1)=(an^2+bn)-(a(n-1)^2+b(n-1))=2an+b-a
当n=1时a1=S1=a+b也适合an=2an+b-a
所以数列{an}通项是an=2an+b-a
于是an-a(n-1)=(2an+b-a)-(2a(n-1)+b-a)=2a
所以数列{an}是以a+b为首项，以2a为公差的等差数列。
再证必要性：若数列{an}是等差数列，
设其首项为p,公差为d
则数列{an}前n项和Sn=pn+n(n-1)d/2=(d/2)n^2+(p-d/2)n
令a=d/2 b=(p-d/2)
则Sn=an^2+bn
所以数列{an)是等差数列的充要条件是Sn=an^2+bn