Question

在數(shù)列{a_n）中，已知a₁=

7

2

，a_n=3a_n-1+3ⁿ-1（n≥2，n∈N^*）．
（1）求證：{

an- 1 2

3n

}是等差數(shù)列；
（2）求數(shù)列{a_n}的通項(xiàng)公式a_n及它的前n項(xiàng)和S_n．

Answer 1

分析：（1）利用數(shù)列遞推式，結(jié)合

an- 1 2

3n

-

an-1- 1 2

3n-1

，即可證得結(jié)論；
（2）確定數(shù)列的通項(xiàng)，利用錯(cuò)位相減法可求數(shù)列的和．

解答：（1）證明：∵a_n=3a_n-1+3ⁿ-1，
∴a_n-

1

2

=3（a_n-1-

1

2

）+3ⁿ，
∴

an- 1 2

3n

-

an-1- 1 2

3n-1

=

an-3an-1+1

3n

=1
∴{

an- 1 2

3n

}是等差數(shù)列，且公差為1；
（2）解：由（1）{

an- 1 2

3n

}是等差數(shù)列，且公差為1，a₁=

7

2

，
∴

an- 1 2

3n

=

7 2 - 1 2

3

+（n-1）×1=n，∴an=n•3n+

1

2

∴S_n=（1×3¹+2×3²+…+n•3ⁿ）+

n

2

令T_n=1×3¹+2×3²+…+n•3ⁿ，①則
3T_n=1×3²+2×3³+…+n•3ⁿ⁺¹，②
①-②：-2T_n=3¹+3²+…+3ⁿ-n•3ⁿ⁺¹=-

1

2

(3-3n+1)-n•3n+1
∴T_n=

2n-1

4

•3n+1+

3

4

∴S_n=

2n-1

4

•3n+1+

3

4

+

n

2

點(diǎn)評(píng)：本題考查數(shù)列遞推式，考查等差數(shù)列的證明，考查數(shù)列的通項(xiàng)與求和，考查學(xué)生的計(jì)算能力，屬于中檔題．