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第一章 数 列
§4 数列在日常经济生活中的应用
单利与复利
以符号P代表本金,n代表存期,r代表利率,S代表本金与利息和(简称本利和).
名称 计算方法 计算公式
单利 仅在原有本金上计算利息,对本金所产生的利息不再计算利息,即利息=本金×利率×存期 S=P(1+nr)
复利 一笔资金除本金产生的利息外,在下一个计息周期内,以前各计息周期内产生的利息也计算利息 S=P(1+r)n
单利和复利都是计息的方式.单利就是本金固定,到期后一次性结算利息,而本金所产生的利息不再计算利息.复利其实就是“利滚利”,即把上一期的本金和利息作为下一期的本金来计算利息.
两种存款模型
类型 概念 计算方法 性质
零存整
取模型 每月定时存入一笔相同数目的现金,这是零存;到约定日期,可以取出全部本利和,这是整取.规定每次存入的钱不计复利(暂不考虑利息税) 等差数
列模型
类型 概念 计算方法 性质
定期自动转存模型 定期自动转存,指储户与银行约定在存款到期日,若储户不取出本利和,则银行自动将本利和按原存期转入下一个存款周期 假定储户存入定期为1年的P元存款,定期年利率为r,连存n年后,再取出本利和.
记n年后所得本利和为an,第1年存入的本金为P元,1年后到期利息为Pr元,1年后本利和为a1=P+Pr=P(1+r)元;2年后到期利息为P(1+r)r元,2年后本利和为a2=P(1+r)+P(1+r)r=P(1+r)2元…各年的本利和是一个以a1=P(1+r)为首项,q=1+r为公比的等比数列{an},故n年后到期的本利和an=a1qn-1=P(1+r)(1+r)n-1=P(1+r)n元 等比数
列模型
分期还款
类型 概念 计算方法 性质
等额本金
还款法 等差数
列模型
类型 概念 计算方法 性质
等额本息
还款法 等比数
列模型
等差、等比数列模型的应用
认真审题准确理解题意,明确题目所给数据反馈的是等差特性还是等比特性,再利用等差数列(等比数列)的公式建立数学模型来解决实际问题.
去年某地产生的生活垃圾为20万吨,其中14万吨垃圾以填埋方式处理,6万吨垃圾以环保方式处理.预计每年生活垃圾的总量递增5%,同时,通过环保方式处理的垃圾量每年增加1.5万吨.为了确定处理生活垃圾的预算,请写出从今年起n年内通过填埋方式处理的垃圾总量的计算公式,并计算从今年起5年内,通过填埋方式处理的垃圾总量(精确到0.1万吨).
设从今年起每年生活垃圾的总量构成数列{an},
每年以环保方式处理的垃圾量构成数列{bn},n年内通过填埋方式处理的垃圾总量为Sn,则an=20(1+5%)n,bn=6+1.5n,
Sn=(a1-b1)+(a2-b2)+…+(an-bn)
=(a1+a2+…+an)-(b1+b2+…+bn)
分期还款中的数列问题
认真审题,准确理解题意,明确付款模式.若是等额本金还款法,则利用等差数列公式进行求解;若是等额本息还款法,则利用等比数列公式进行求解.分析时一定要注意还款的期数,可采用“逐步分析,寻找规律”的方式来确定需要建立的数列模型及还款期数.
银行按规定每经过一定时间结算存(贷)款的利息一次,结算后即将利息并入本金,这种计算利息的方法叫作复利.某企业进行技术改造,有两种方案.
甲方案:一次性贷款10万元,第一年便可获得利润1万元,以后每年比上年增加30%的利润;
乙方案:每年贷款1万元,第一年可获得利润1万元,以后每年比前一年多获利0.5万元.
两种方案的期限都是10年,到期一次性归还本息.若银行贷款利息均以年息10%计算,试比较两个方案哪个获得纯利润更多?(计算结果精确到小数点后1位,参考数据:1.110≈2.594,1.310≈13.786)
在利用数列解决分期付款、分期存款等实际应用问题时,关键是读懂题意,从实际问题中提炼出问题的实质,弄清蕴含在问题中的数学关系,把实际问题转化为数学中的等差数列模型、等比数列模型,分别利用相关知识求解,进而做出比较,进行决策.
复杂的数列建模问题
当无法确定问题中包含的数列是等差数列还是等比数列时,可在构建数列后,建立数列的递推关系,由递推关系解决问题.
某学校实验室有浓度为2g/mL和0.2g/mL的两种K溶液.现利用这两种K溶液重新配制溶液,具体操作方法为取浓度为2g/mL和0.2g/mL的两种K溶液各300mL,分别装入两个容积都为500 mL的锥形瓶A,B中,先从A瓶中取出100mL溶液放入B瓶中,充分混合后,再从B瓶中取出100 mL溶液放入A瓶中,再充分混合.以上两次混合过程完成后算完成一次操作.设在完成第n次操作后,A瓶中溶液浓度为ang/mL,B瓶中溶液浓度为bng/mL.(参考数据:lg2≈0.301,lg3≈0.477)
(1)请计算a1,b1,并判定{an-bn}是否为等比数列?若是,求出其通项公式;若不是,请说明理由.
(2)若要使得A,B两个瓶中的溶液浓度之差小于0.01g/mL,则至少要经过几次操作?
数列建模问题的解题步骤
(1)结合题意构建数列模型;
(2)当不能判定数列是等差数列还是等比数列时,寻找数列的递推关系;
(3)由递推关系将原问题化归为等差数列或等比数列问题并求解;
(4)检验,得到实际问题的答案.