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22数列★★★★★
在数列 {an}\{a_{n}\}{an​} 中,a1=0a_{1} = 0a1​=0,且对任意 k∈N∗k \in \mathbf{N}^*k∈N∗,a2k−1a_{2k-1}a2k−1​,a2ka_{2k}a2k​,a2k+1a_{2k+1}a2k+1​ 成等差数列,其公差为 dkd_{k}dk​.
(1) 若 dk=2kd_{k} = 2kdk​=2k,证明 a2ka_{2k}a2k​,a2k+1a_{2k+1}a2k+1​,a2k+2a_{2k+2}a2k+2​ 成等比数列(k∈N∗k \in \mathbf{N}^*k∈N∗); (2) 若对任意 k∈N∗k \in \mathbf{N}^*k∈N∗,a2ka_{2k}a2k​,a2k+1a_{2k+1}a2k+1​,a2k+2a_{2k+2}a2k+2​ 成等比数列,其公比为 qkq_kqk​.
(i) 设 q1≠1q_{1} \neq 1q1​=1. 证明 {1qk−1}\left\{\frac{1}{q_{k}-1}\right\}{qk​−11​} 是等差数列; (ii) 若 a2=2a_2 = 2a2​=2,证明 32<2n−∑k=2nk2ak⩽2\frac{3}{2} < 2n - \sum_{k=2}^{n} \frac{k^2}{a_k} \leqslant 223​<2n−∑k=2n​ak​k2​⩽2(n⩾2n \geqslant 2n⩾2).

2010 · 天津 · 理 · 第 22 题 · 解答题

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