设等比数列{a n }的前n项和为S n .已知a n+1 =2S n +2( )(1)求数列{a n }的通项公式;(2)在a n 与a

设等比数列{a n }的前n项和为S n .已知a n+1 =2S n +2( )(1)求数列{a n }的通项公式;(2)在a n 与a n+1 之间插入n个数,使这n+2个数组成一个公差为d n 的等差数列,①在数列{d n }中是否存在三项d m ,d k ,d p (其中m,k,p成等差数列)成等比数列?若存在,求出这样的三项,若不存在,说明理由;②求证: .

(1)    (2)见解析


试题分析:
(1)利用S n 与a n 之间的关系 ,即可得到关于a n+1 ,a n 的递推式,证明a n 为等比数列,且可以知道公比,当n=1时,可以得到a 1 与a 2 之间的关系,在根据a n 等比数列,可以消掉a 2 得到首项的值,进而得到通项公式.
(2)根据等差数列公差与项之间的关系( ),可以得到 ,带入a n 得到d n 的通项公式.
①假设存在,d m ,d k ,d p 成等比数列,可以得到关于他们的等比中项式子,把d n 的通项公式带入计算可以得到 ,则m,k,p既成等差数列也是等比数列,所以三者相等,与数列{d n }中是否存在三项d m ,d k ,d p (不相等)矛盾,所以是不存在的.
②利用(2)所得求出 的通项公式,再利用错位相减可以求得 ,利用不等式的性质即可得到 证明原式.
试题解析:
(1)由 ,
可得: ,
两式相减: .        2分
,
因为数列 是等比数列,所以 ,故 .
所以 .        4分
(2)由(1)可知
因为: ,故: .        6分
①假设在数列 中存在三项 (其中 成等差数列)成等比数列,
则: ,即: ,
(*)      8分
因为 成等差数列,所以 ,
(*)可以化简为 ,故 ,这与题设矛盾.
所以在数列 中不存在三项 (其中 成等差数列)成等比数列.10分
②令
,
      11分
两式相减:
      13分
.      14分
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