题目内容

(本小题满分14分)

在数列中,=0,且对任意k成等差数列,其公差为2k.

(Ⅰ)证明成等比数列;

(Ⅱ)求数列的通项公式;

(Ⅲ)记,证明.

【解析】本小题主要考查等差数列的定义及前n项和公式、等比数列的定义、数列求和等基础知识,考查运算能力、推理论证能力、综合分析和解决问题的能力及分类讨论的思想方法,满分14分。

(I)证明:由题设可知,

从而,所以成等比数列。

(II)解:由题设可得

所以

            

             .

,得 ,从而.

所以数列的通项公式为或写为

(III)证明:由(II)可知

以下分两种情况进行讨论:

当n为偶数时,设n=2m

,则

,则

     

      .

所以,从而

当n为奇数时,设

所以,从而

综合(1)和(2)可知,对任意

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