高中数学常见题型解法归纳 数列应用题的解法
【知识要点】
一、数列的应用主要是从实际生活中抽象出一个等差、等比的数列问题解答,如果不是等差等比数列的,要转化成等差等比数列的问题来解决.
二、与增长量和降低量有关的问题一般是等差数列,与增长率和降低率有关的问题一般是等比数列. 三、单利问题:设本金为p ,期利率为r ,则n 期后本利和)1(nr p S n +=,对应的是等差数列;
复利问题:设本金为p ,期利率为r ,则n 期后本利和n n r p S )1(+=,对应的是等比数列. 四、数列的问题注意弄清数列的项数、首项、公差和公比等. 【方法讲评】
【例1】某地为了防止水土流失,植树造林,绿化荒沙地,每年比上一年多植相同亩数的林木,但由于自然环境和人为因素的影响,每年都有相同亩数的土地沙化,具体情况为下表所示:
而一旦植完,则不会被沙化.
问:(1)每年沙化的亩数为多少?(2)到那一年可绿化完全部荒沙地?
(2) 设2005年及其以后各年的造林亩数分别为1a 、2a 、3a 、…,则
1800(1)4004001400n a n n =+-⨯=+
【点评】(1)利用等差数列的性质解答,首先要判断和证明数列是等差数列;(2)利用等差数列的性质解答时,一定要弄清数列的首项、公差和首项等,要分清是数列的通项问题还是数列的求和问题. 【反馈检测1】杭州某通讯设备厂为适应市场需求,提高效益,特投入98万元引进世界先进设备奔腾6号,并马上投入生产.第一年需要的各种费用是12万元,从第二年开始,所需费用会比上一年增加4万元,而每年因引入该设备可获得的年利润为50万元.
请你根据以上数据,解决下列问题:(1)引进该设备多少年后,开始盈利?(2)引进该设备若干年后,有两种处理方案:第一种:年平均盈利达到最大值时,以26万元的价格卖出;第二种:盈利总额达到最大值时,以8万元的价格卖出.问哪种方案较为合算?并说明理由.
【例2】商学院为推进后勤社会化改革,与桃园新区商定:由该区向建设银行贷款500万元在桃园新区为学院建一栋可容纳一千人的学生公寓,工程于2002年初动工,年底竣工并交付使用,公寓管理处采用收费还贷偿还建行贷款(年利率5%,按复利计算),公寓所收费用除去物业管理费和水电费18万元.其余部分全部在年底还建行贷款.
(1)若公寓收费标准定为每生每年800元,问到哪一年可偿还建行全部贷款;
(2)若公寓管理处要在2010年底把贷款全部还清,则每生每年的最低收费标准是多少元(精确到元).(参考数据:lg1.73430.2391,lg1.050.0212==,8
1.05=1.4774)
【解析】 依题意,公寓2002年底建成,2003年开始使用.
(1)设公寓投入使用后n 年可偿还全部贷款,则公寓每年收费总额为1000×80(元)=800000(元)
=80万元,扣除18万元,可偿还贷款62万元.
依题意有 +++++2%)51(%)51(1[62…11%)51(500]%)51(+-+≥++n n . 化简得105.125)105.1(62+⨯≥-n n . ∴ 7343.105.1≥n . 两边取对数整理得28.110212
.02391
.005.1lg 7343.1lg ==≥
n .∴ 取n =12(年)
. ∴ 到2014年底可全部还清贷款.
【点评】(1)银行的单利问题和复利问题,要理解清楚.单利是一个等差数列问题,复利是一个等比数列问题.(2)利用等比数列的性质解答,首先要判断和证明数列是等比数列;(3)利用等比数列的性质解答时,一定要弄清数列的首项、公比和首项等,要分清是数列的通项问题还是数列的求和问题. 【反馈检测2】为促进个人住房商品化的进程,我国1999年元月公布了个人住房公积金贷款利率和商业性贷款利率如下:
汪先生家要购买一套商品房,计划贷款25万元,其中公积金贷款10万元,分十二年还清;商业贷款
15万元,分十五年还清.每种贷款分别按月等额还款,问: (1)汪先生家每月应还款多少元?
(2)在第十二年底汪先生家还清了公积金贷款,如果他想把余下的商业贷款也一次性还清;那么他家在这个月的还款总数是多少?
(参考数据:1.004455144
=1.8966,1.005025144
=2.0581,1.005025180
=2.4651)
【例3】2008年底某县的绿化面积占全县总面积的40%,从2009年开始,计划每年将非绿化面积的8%绿化,由于修路和盖房等用地,原有绿化面积的2%被非绿化.
⑴设该县的总面积为1,2008年底绿化面积为10
4
1=
a ,经过n 年后绿化的面积为1+n a ,试用n a 表示1+n a ;
⑵求数列{}n a 的第1+n 项1+n a ;
⑶至少需要多少年的努力,才能使绿化率超过60%(参考数据:4771.03lg ,3010.02lg ==)
⑵)5
4
(10954,25210911-=-+=
++n n n n a a a a . 数列⎭
⎬⎫
⎩
⎨⎧
-54n a 是公比为109,首项5254104541
-=-=-a 的等比数列. ∴n n a )10
9
)(52(541-+=+. ⑶,2
1
)109(,53)109)(52(54%,601
<>-+>+n n n a
【点评】(1)构造数列关键是从已知条件入手找到数列的递推关系;(2)构造数列的首项和末项要弄清.
【反馈检测3】某县位于沙漠边缘,当地居民与风沙进行着艰苦的斗争,到2000年底全县的绿地已占全县总面积的30%.从2001年起,市政府决定加大植树造林、开辟绿地的力度,则每年有16%的原沙漠地带变成了绿地,但同时,原有绿地的4%又被侵蚀,变成了沙漠.
(Ⅰ)在这种政策之下,是否有可能在将来的某一年,全县绿地面积超过80%?
(Ⅱ)至少在多少年底,该县的绿地面积才能超过全县总面积的60%?
高中数学常见题型解法归纳及反馈检测第42讲:
数列应用题的解法参考答案
【反馈检测1答案】(1)3年后开始盈利;(2)采用方案一合算.
【反馈检测2答案】(1)汪先生家前12年每月还款942.37+1268.22=2210.59元,后3年每月还款1268.22元;(2)当月共还款43880.12元.
【反馈检测2详细解析】设月利率为x ,每月还款数为a 元,总贷款数为A 元,还款期限为n 月 第1月末欠款数:(1)A x a +-
第2月末欠款数:2[A(1x)a](1x)a A(1x)(1)a x a +-+-=+-+-
第3月末欠款数:2
3
2
[(1)(1)](1)(1)(1x)(1)A x a x a x a A x a a x a +-+-+-=+-+-+-
……
第n 月末欠款数 0)1()1()1()1(21=-+--+-+-+--a r a r a r a r A n n n 得:1
)1()1(-+⨯+=n n r r
r A a
对于12年期的10万元贷款,144,n r ==4.455‰∴37.9421
004455.1004455
.0004455.1100000144144=-⨯⨯=a
对于15年期的15万元贷款,180n =,r =5.025‰ ∴22.12681
005025.1005025
.0005025.1150000180
180=-⨯
⨯=a 由此可知,汪先生家前12年每月还款942.37+1268.22=2210.59元,后3年每月还款1268.22元. (2)至12年末,汪先生家按计划还款以后还欠商业贷款
a r a r a r a r A X -+--+-+-+=)1()1()1()1(142143144 其中A =150000,a =1268.22,r =5.025‰ ∴X =41669.53
再加上当月的计划还款数2210.59元,当月共还款43880.12元. 【反馈检测3答案】(1)对于任意N n ∈,均有5
4
<n a .即全县绿地面积不可能超过总面积的80%;(2)2005年底,全县绿地面积才开始超过总面积的60%.
由题可知:0330%10
a ==
, ()()25
4541%16%411+=
-+-=+n n n n a a a a 所以,当1n ≥时,25
4
541+=
-n n a a ,两式作差得: ()115
4
-+-=
-n n n n a a a a 又10000444115
2525510a a a a a ⎛⎫-=+-=
-= ⎪⎝⎭, 所以,数列{}1n n a a --是以10110a a -=为首项,以5
4
为公比的等比数列. 所以,()()()112100n n n n n a a a a a a a a ---=-+-+
+-+ 14(1())
3414105()41052515
n
n
-=+=-⋅-由上式可知:对于任意N n ∈,均有5
4
<
n a .即全县绿地面积不可能超过总面积的80%. (Ⅱ)令53>n a ,得42
()55
n <,
由指数函数的性质可知:()4()5
n
g n =随n 的增大而单调递减,因此,我们只需从0n =开始验证,直到找
到第一个使得42
()55
n <的自然数n 即为所求.
验证可知:当0,1,2,3,4n =时,均有42()55n >,而当5n =时,42
()0.3276855
n =<,
由指数函数的单调性可知:当5n ≥时,均有42
()55
n <.
所以,从2000年底开始,5年后,即2005年底,全县绿地面积才开始超过总面积的60%.。