12. a1=3,a2=10인 수열 {an}과 모든 항이 양수인 등비수열 {bn}이 모든 자연수 n에 대하여 ∑k=1nbk+1ak=n2+n을 만족시킨다. 다음은 ∑n=15nan의 값을 구하는 과정이다.
n=1일 때, b1+1a1=2에서 b1=21이다.
2 이상의 모든 자연수 n에 대하여 bn+1an=∑k=1nbk+1ak−∑k=1n−1bk+1ak이므로 bn+1an=(가)×n⋯⋯㉠이다.
n=1일 때도 ㉠이 성립하므로 모든 자연수 n에 대하여 nan=(가)×(bn+1)⋯⋯㉡이다.
그러므로 등비수열 {bn}의 공비는 (나)이다.
따라서 ㉡에 의하여 ∑n=15nan=(다)이다.
위의 (가), (나), (다)에 알맞은 수를 각각 p,q,r이라 할 때, p+q+r의 값은? [4점]