问题 解答题
已知数列{an}的前n项和为Sn,对任意n∈N*,都有an=
2
3
(Sn+n).
(1)求证:数列{an+1}是等比数列,并求{an}的通项公式.
(2)求数列{nan}的前n项和Tn
答案

(1)∵对任意n∈N*,都有an=

2
3
(Sn+n),且S1=a1

∴a1=

2
3
(S1+1)=
2
3
(a1+1),得a1=2…1分

又由an=

2
3
(Sn+n),得Sn=
3
2
an-n,

当n≥2且n∈N*时,有an=Sn-Sn-1=(

3
2
an-n)-[
3
2
an-1-(n-1)]=
3
2
an-
3
2
an-1-1,…3分

即an-3an-1=2,

∴an+1=3(an-1+1),由此表明{an+1}是以a1+1=3为首项,3为公比的等比数列.

∴an+1=3•3n-1=3n

∴an=3n-1…5分

故数列{an}的通项公式为an=3n-1…6分

(2)nan=n(3n-1)=n•3n-n,设数列{n•3n}的前n项和为Kn

则Kn=1•31+2•32+3•33+…+n•3n…8分

∴3Kn=1•32+2•33+3•34+…+n•3n+1

两式相减,得

-2Kn=31+32+33+…+3n-n•3n+1=

3(1-3n)
1-3
-n•3n+1…10分

∴Kn=

(2n-1)•3n+1+3
4
…12分

因此Tn=Kn-

n(n+1)
2
=
(2n-1)•3n+1-2n(n+1)+3
4
…14分

单项选择题
填空题