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모든 자연수 n에 대해
k=1∑nbk+1ak=21n2⋯⋯㉠
{bn} 구하기
n=1을 대입하면
b2a1=21⇒b22=21⇒b2=4
b2−b1=2이므로 공차는 2이고
bn=2+2(n−1)=2n
따라서 bk+1=2(k+1).
{an} 구하기
㉠에서
k=1∑n2(k+1)ak=21n2⇒k=1∑nk+1ak=n2
n≥2일 때 n과 n−1의 차는
n+1an=n2−(n−1)2=2n−1
an=(n+1)(2n−1)
n=1일 때 (1+1)(2−1)=2=a1이므로 모든 자연수 n에 대해
an=(n+1)(2n−1)=2n2+n−1
k=1∑5ak
k=1∑5ak=k=1∑5(2k2+k−1)=2⋅65⋅6⋅11+25⋅6−5=110+15−5=120
따라서 정답은 ①예요.