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参考・概略です
ⅰ) a,b,c がこの順に等比数列ならば,
公比をrとして,a,b=ar、c=br=ar² と表せ
b²=(ar)²=a²r²
ac=a・(br)=a・(ar)²=a²r²
よって
b²=ac
ⅱ) b²=acであるならば
両辺をab≠0でわり,b/a=c/b=r と置くと
b=ar,c=br=(ar)・r=ar² で
{a,b,c}={a,ar,ar²}
よって
公比rの等比数列