1
(2) 由题意,∵an<an+1<2an,且数列{an}是等比数列,a1=1,
21?n-1???q-q>0,1?1n-1nn-12??,2.(6分) ∴q<q<2q,∴?∴q∈?2??2
??qn-1(q-2)<0,1
∵Sn<Sn+1<2Sn,而当q=1时,S2=2S1不满足题意.(7分) 2
nn1
1-qn11-q1-q
当q≠1时,2<<2·,
21-q1-q1-q
+
?qn(q-2)>-1,?q1(q-2)>-1,??1?1,1?;(9分) ?1,1?时,?n∴①当q∈?解得q∈?2??2??q(2q-1)<1,??q(2q-1)<1,?
n1
??q(q-2)<-1,??q(q-2)<-1,1?
?1②当q∈(1,2)时,?n无解.∴q∈??2,1?.(11分) ?q(2q-1)>1,??q(2q-1)>1,?
1
(3) ∵an<an+1<2an,且数列a1,a2,…,ak成等差数列,a1=1,
21
∴[1+(n-1)d]<1+nd<2[1+(n-1)d],n=1,2,…,k-1. 2
??d(n+1)>-1,1
-,1?.(13分) ∴?∴d∈??k??d(2-n)<1,?
dddd
a1-?k=k2+?1-?k=120, ∵a1+a2+…+ak=120,∴Sk=k2+?2???2?22240-2k240-2k?1?
∴d=2,∴2∈?-k,1?,解得k∈(15,239),k∈N*,
k-kk-k13
∴k的最小值为16,此时公差为d=.(16分)
15
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