已知数列 $\left\{ {a_n} \right\}$ 的各项均为正整数,其前 $n$ 项和为 ${S_n}$,若 $a_{n+1}= \begin{cases}\dfrac{a_n}{2},&2\mid a_n,\\ 3a_n+1,&2\nmid a_n,\end{cases} $ 且 ${S_3} = 29$,则 $a_1=$  ;${S_{3n}} =$ 
【难度】
【出处】
【标注】
  • 知识点
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    数列
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    数列的递推公式
  • 知识点
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    数列
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    数列的性质
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    数列的周期性
【答案】
$5$;$7n+22$
【解析】
由于 $a_n$ 是奇数时 $a_{n+1}$ 为偶数,考虑到 $a_1+a_2+a_3$ 为奇数,因此 $a_1$,$a_2$,$a_3$ 分别为奇数,偶数,偶数;或者偶数,偶数,奇数;或者偶数,奇数,偶数.
情形一 $a_1$,$a_2$,$a_3$ 分别为奇数,偶数,偶数.由$$a_1+(3a_1+1)+\dfrac {3a_1+1}{2}=29,$$解得 $a_1=5$;
情形二 $a_1$,$a_2$,$a_3$ 分别为偶数,偶数,奇数.由$$a_1+\dfrac {a_1}{2}+\dfrac {a_1}{4}=29,$$无整数解;
情形三 $a_1$,$a_2$,$a_3$ 分别为偶数,奇数,偶数.由$$a_1+\dfrac {a_1}{2}+\left(\dfrac {3a_1}{2}+1\right)=29,$$无整数解.
因此 $a_1=5$.
$\{a_n\}$ 为 $5,16,8,4,2,1,4,2,1,\cdots$,因此 $S_n=7n+22$.
题目 答案 解析 备注
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