题目内容

设数列的前项和为,对任意的正整数,都有成立,记

(I)求数列与数列的通项公式;

(II)设数列的前项和为,是否存在正整数,使得成立?若存在,找出一个正整数;若不存在,请说明理由;

(III)记,设数列的前项和为,求证:对任意正整数都有

解:(I)当时,

∴数列是首项为,公比为的等比数列,

          …………………………………3分

(II)不存在正整数,使得成立。

证明:由(I)知

∴当n为偶数时,设

当n为奇数时,设

∴对于一切的正整数n,都有

∴不存在正整数,使得成立。      …………………………………8分

(III)由

时,

时,

                                   …………………………………14分

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