已知数列{a n }的首项a 1 =1,前n项和为S n ,数列{S n +1}是公比为2的等比数列.

已知数列{a n }的首项a 1 =1,前n项和为S n ,数列{S n +1}是公比为2的等比数列.
(I)求数列{a n }的通项公式;
(Ⅱ)数列{S n }中是否存在不同的三项S m ,S n ,S k ,使得S m ,S n ,S k 为等差数列?若存在,请求出满足条件的一组m,n,k的值;若不存在,请说明理由.
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黄花之恋 幼苗

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(I)S 1 =a 1 =1,S 1 +1=a 1 +1=2.
因为数列{S n +1}是公比为2的等比数列,所以 S n +1=( S 1 +1)• 2 n-1 =2• 2 n-1 = 2 n .
故 S n = 2 n -1 .…(3分)
当n≥2时, a n = S n - S n-1 =( 2 n -1)-( 2 n-1 -1)= 2 n - 2 n-1 = 2 n-1 ,
当n=1时,经检验, a n = 2 n-1 也成立,
故 a n = 2 n-1 .…(6分)
(Ⅱ)数列{S n }中不存在不同的三项S m ,S n ,S k ,使得S m ,S n ,S k 为等差数列.…(7分)
理由如下:假设{S n }中存在等差数列S m ,S n ,S k ,不失一般性,不妨设S m <S n <S k ,即m<n<k,
则2S n =S m +S k ,…(9分)
由(I), S n = 2 n -1, S m = 2 m -1, S k = 2 k -1 .
故2•2 n -2=2 m -1+2 k -1,即2 n+1 =2 m +2 k ,即2 n+1-m =1+2 k-m
由m<n<k知,上式左边为偶数,右边为奇数,不可能相等.…(11分)
故假设错误,从而数列{S n }中不存在不同的三项S m ,S n ,S k ,使得S m ,S n ,S k 为等差数列.…(12分)

1年前

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