题目内容

设数列的前项和为,已知且

。

(1)设,证明为等比数列,并求数列的通项公式;

(2)若存在正整数,使得不等式成立,求的取值范围。

解:(1)

,………………………………………………2分

易知,,所以为等比数列,……………4分

,。……………………6分

(2),,

,

若存在正整数,使得不等式成立,

只需。…………………………………………………………8分

令,令,,

∴,,

,又,所以的取值范围为。…………12分

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