Question

（本小題滿分14分）

在數(shù)列中，，且對(duì)任意.，，成等差數(shù)列，其公差為。

（Ⅰ）若=，證明，，成等比數(shù)列（）

（Ⅱ）若對(duì)任意，，，成等比數(shù)列，其公比為。

Answer 1

【解析】本小題主要考查等差數(shù)列的定義及通項(xiàng)公式，前n項(xiàng)和公式、等比數(shù)列的定義、數(shù)列求和等基礎(chǔ)知識(shí)，考查運(yùn)算能力、推理論證能力、綜合分析和解決問題的能力及分類討論的思想方法。滿分14分。

（Ⅰ）證明：由題設(shè)，可得。

所以

=

=2k(k+1)

由=0，得

于是。

所以成等比數(shù)列。

（Ⅱ）證法一：（i）證明：由成等差數(shù)列，及成等比數(shù)列，得

當(dāng)≠1時(shí)，可知≠1，k

從而

所以是等差數(shù)列，公差為1。

（Ⅱ）證明：，，可得，從而=1.由（Ⅰ）有

所以

因此，

以下分兩種情況進(jìn)行討論：

當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，設(shè)n=2m()

若m=1,則.

若m≥2，則

+

所以

(2)當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，設(shè)n=2m+1（）

所以從而···

綜合（1）（2）可知，對(duì)任意,,有

證法二：（i）證明：由題設(shè)，可得

所以

由可知。可得，

所以是等差數(shù)列，公差為1。

（ii）證明：因?yàn)?sub>所以。

所以，從而，。于是，由（i）可知所以是公差為1的等差數(shù)列。由等差數(shù)列的通項(xiàng)公式可得= ，故。

從而。

所以，由，可得

。

于是，由（i）可知

以下同證法一。