第33讲 数列模型及应用
【考点解读】
1.认识数列的函数特性,能结合方程、不等式、解析几何、算法等知识解决一些数列问题.
2.掌握与等差数列、等比数列有关的实际应用问题的解法.
【知识扫描】
1.解答数列应用题的步骤
(1)审题——仔细阅读材料,认真理解题意.
(2) 建模——将已知条件翻译成数学(数列)语言,将实际问题转化成数学问题,弄清该数列的特征、要求是什么.
(3)求解——求出该问题的数学解.
(4) 还原——将所求结果还原到原实际问题中.
2、数列实际应用题常见的数学模型
(1)复利公式:按复利计算利息的一种储蓄,本金为a元,每期利率为r,存期为x期,则本利和y= .
(2)单利公式:利用按单利计算,本金为a元,每期利率为r,存期为x,则本利和y= .
(3)分期付款模型:设贷款总额为a,年利率为r,等额还款数为b,分n期还完,则b=
【考计点拨】
牛刀小试:
1.一套共7册的书计划每两年出一册,若出完全部各册书公元年代之和为14028,则出齐这套书的年份是( D )
A.2007 B.2008 C.2009 D.2010
2.有一种细菌和一种病毒,每个细菌在每秒钟末能在杀死一个病毒的同时将自身分裂为2个,现在有一个这样的细菌和100个这样的病毒,问细菌将病毒全部杀死至少需要( B )
A.6秒钟 B.7秒钟 C.8秒钟 D.9秒钟
5.在一个凸多边形中,最小内角为120°,各内角度数成等差数列,公差为5°,则这一凸多边形的边数为( A )
A.9 B.16 C.9或16 D.9或10
4.已知三个数a、b、c成等比数列,则函数f(x)=ax2+bx+c的图象与x轴公共点的个数为________.
答案:0
5.某种产品三次调价,单价由原来的每克512元降到216元,则这种产品平均每次降价的百分率为________.
答案:25%
典例分析:
题型一:产值模型,原来产值的基数为N,平均增长率为P,对于时间的总产值
例1.某地区森林原有木材存量为,且每年增长率为25%,因生产建设的需要每年年底要砍伐的木材量为,设为年后该地区森林木材的存量,
(1)求的表达式;
(2)为保护生态环境,防止水土流失,该地区每年的森林木材存量不少于,如果,那么该地区今后会发生水土流失吗?若会,需要经过几年?(参考数据:)
解:(1)设第一年的森林的木材存量为,第年后的森林的木材存量为,则
,
,
,
………
.
(2)当时,有得即,
所以,.
答:经过8年后该地区就开始水土流失.
例2.轻纺城的一家私营企业主,一月初向银行贷款一万元作开店资金,每月月底获得的利润是该月月初投入资金的,每月月底需要交纳房租和所得税为该月所得金额(包括利润)的,每月的生活费开支300元,余款作为资金全部投入再经营,如此继续,问该年年底,该私营企业主有现款多少元?如果银行贷款的年利率为,问私营企业主还清银行贷款后纯收入还有多少元?
解:第一个月月底余
元,
设第个月月底余,第个月月底余,
则,
从而有,
设,∴是等比数列,
∴,,
还贷后纯收入为元.
题型二:复利公式,按复利计算利息的一种储蓄,本金为a,每期利率为r,存期为x,则本利和为
例3.银行按规定每经过一定的时间结算存(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做复利.现在有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5000元.
两种方案的期限都是10年,到期一次行归还本息.若银行贷款利息均以年息10%的复利计算,试比较两个方案哪个获得存利润更多?(计算精确到千元,参考数据:)
解:甲方案10年获利润是每年利润数组成的数列的前10项的和:
(万元)
到期时银行的本息和为(万元)
∴甲方案扣除本息后的净获利为:(万元)
乙方案:逐年获利成等差数列,前10年共获利:
(万元)
贷款的本利和为:(万元)
∴乙方案扣除本息后的净获利为:(万元)
所以,甲方案的获利较多.
例4.(湖南省重点中学20##届高三第一次月考理) (本小题满分13分)
为了加强环保建设,提高社会效益和经济效益,长沙市计划用若干时间更换一万辆燃油型公交车,每更换一辆新车,则淘汰一辆旧车,替换车为电力型和混合动力型车.今年初投入了电力型公交车128辆,混合动力型公交车400辆;计划以后电力型车每年的投入量比上一年增加50%,混合动力型车每年比上一年多投入a辆.
(1)求经过n年,该市被更换的公交车总数S(n);
(2)若该市计划7年内完成全部更换,求a的最小值.
归纳小结
1.解答数列应用题要注意步骤的规范性:设数列,判断数列,解题完毕要作答;
2.在归纳或求通项公式时,一定要将项数计算准确;
3.在数列类型不易分辨时,要注意归纳递推关系;
4.在近似计算时,要注意应用对数方法和二项式定理,且要看清题中对近似程度的要求.