Question

已知數(shù)列{a_n}滿(mǎn)足：a₁=1，na_n+1=2（n十1）a_n+n（n+1），（n∈N^*），
（I）若bn=

an

n

+1，試證明數(shù)列{b_n}為等比數(shù)列；
（II）求數(shù)列{a_n}的通項(xiàng)公式a_n與前n項(xiàng)和Sn．

Answer 1

（Ⅰ）證明：∵na_n+1=2（n+1）a_n+n（n+1），∴

an+1

n+1

=

2an

n

+1，…（2分）
∴

an+1

n+1

+1=

2an

n

+2=2(

an

n

+1)，即b_n+1=2b_n，
又b₁=2，所以{b_n}是以2為首項(xiàng)，2為公比的等比數(shù)列．…（6分）
（Ⅱ）由（Ⅰ）知bn=2n，∴

an

n

+1=2n，∴an=n(2n-1)，…（8分）
∴

S

n

=1×(2-1)+2×(22-1)+3×(23-1)+…+n(2n-1)=1×2+2×2²+3×2³+…+n•2ⁿ-（1+2+3+…+n）=1×2+2×22+3×23+…+n•2n-

n(n+1)

2

．…（10分）
令Tn=1×2+2×22+3×23+…+n•2n，
則2Tn=1×22+2×23+3×24+…+n•2n+1，
兩式相減得：-Tn=2+22+23+…+2n-n•2n+1=

2(1-2n)

1-2

-n•2n+1，Tn=2(1-2n)+n•2n+1=(n-1)•2n+1+2．…（12分）
∴Sn=(n-1)•2n+1+2-

n(n+1)

2

．…（13分）