(4)若圆x2+y2=r2与直线ax+by+c=0相切,则圆心到直线ax+by+c=0的距离等于r,即r=,
所以c2=(a2+b2)r2.
反过来,若c2=(a2+b2)r2,则=r成立,
说明x2+y2=r2的圆心(0,0)到直线ax+by+c=0的距离等于r,
即圆x2+y2=r2与直线ax+by+c=0相切,
故p是q的充要条件.
10.已知数列{an}的前n项和Sn=pn+q(p≠0且p≠1),求证:数列{an}为等比数列的充要条件为q=-1.
证明:充分性:当q=-1时,a1=p-1.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=pn-1(p-1).
当n=1时,上式也成立.
于是==p,即数列{an}为等比数列.
必要性:当n=1时,a1=S1=p+q.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=pn-1(p-1).
∵p≠0且p≠1,
∴==p.
因为{an}为等比数列,
所以==p=,
∴q=-1,
即数列{an}为等比数列的充要条件为q=-1.