设等差数列{an}的各项均为整数,其公差d≠0,a5=6.
(Ⅰ)若a2•a10>0,求d的值;
(Ⅱ)若a3=2,且a3,a5,an1,an2,…,ant,…(5<n1<n2<…<nt<…)成等比数列,求nt;
(Ⅲ)若a3,a5,an1,an2,…,ant,…(5<n1<n2<…<nt<…)成等比数列,求n1的取值集合.
(Ⅰ)因为等差数列{an}的各项均为整数,所以d∈Z.(1分)
由a2•a10>0,得(a5-3d)(a5+5d)>0,即(3d-6)(5d+6)<0,解得-
<d<2.6 5
注意到d∈Z,且d≠0,所以d=-1,或d=1.(3分)
(Ⅱ)由a3=2,a5=6,得d=
=2,a5-a3 5-3
从而an=a3+(n-3)d=2+(n-3)×2=2n-4,故ant=2nt-4.(5分)
由a3,a5,an1,an2,,ant,成等比数列,得此等比数列的公比为
=3,a5 a3
从而ant=a3•3t+1=2•3t+1.
由2nt-4=2•3t+1,解得nt=3t+1+2,t=1,2,3,.(7分)
(Ⅲ)由d=
=a5-a3 5-3
,得an1=a3+(n1-3)d=a3+6-a3 2
.(n1-3)(6-a3) 2
由a3,a5,an1,an2,,ant,成等比数列,得an1=
=a 25 a3
.36 a3
由a3+
=(n1-3)(6-a3) 2
,化简整理得n1=5+36 a3
.(9分)12 a3
因为n1>5,从而a3>0,
又n1∈Z且d≠0,从而a3是12的非6的正约数,故a3=1,2,3,4,12.(10分)
①当a3=1或a3=3时,a4=
∉Z,a3+a5 2
这与{an}的各项均为整数相矛盾,所以,a3≠1且a3≠3.(11分)
②当a3=4时,由
=a3•an1⇒an1=9,a 25
但此时an2=
∉Z,这与{an}的各项均为整数相矛盾,所以,a3≠4.(12分)a 2n1 a5
③当a3=12时,同理可检验an2∉Z,所以,a3≠12.(13分)
当a3=2时,由(Ⅱ)知符合题意.
综上,n1的取值只能是n1=11,即n1的取值集合是{11}.(14分)