(本小题满分12分)
已知数列的各项均为正数,记,,,。
(Ⅰ)若,且对任意,三个数组成等差数列,求数列的通项公式。
(Ⅱ)证明:数列是公比为的等比数列的充分必要条件是:对任意,三个数组成公比为的等比数列。
(Ⅰ)对任意,三个数是等差数列,所以,即,亦即,故数列是首项为1,公差为4的等差数列。于是。
(Ⅱ)(1)必要性:若数列是公比为的等比数列,则对任意,有。由知,均大于0,于是:, ,即,所以三个数组成公比为的等比数列。
(2)充分性:若对于任意,三个数组成公比为的等比数列,则,于是,得即。由有,即,从而。因为,所以,故数列是首项为,公比为的等比数列。
综上所述,数列是公比为的等比数列的充分必要条件是:对任意,三个数组成公比为的等比数列。
本题主要考查等差数列和等比数列的性质。
(Ⅰ)成等差数列得,化简得,故数列是首项为1,公差为4的等差数列。
(Ⅱ)分为充分性和必要性两个步骤。证必要性时,只需证明;证充分性时,利用即可。