(完整版)数列应用题专题训练
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数列应用题专题训练
高三数学备课组
以数列知识作为背景的应用题是高中应用题中的常见题型,要正确快速地求解这类问题,需要在理解题意的基础上,正确处理数列中的递推关系。
一、储蓄问题
对于这类问题的求解,关键是要搞清:(1)是单利还是复利;(2)存几年。
单利是指本金到期后的利息不再加入本金计算。设本金为P元,每期利率为r,经过n期,按单利计算的本利和公式为Sn=P(1+nr)。
复利是一种计算利率的方法,即把前一期的利息和本金加在一起做本金,再计算下一期的利息。设本金为P,每期利率为r,设本利和为y,存期为x,则复利函数式为y=P(1+r)x。
例1、(储蓄问题)某家庭为准备孩子上大学的学费,每年6月30日在银行中存入2000元,连续5年,有以下两种存款的方式:
(1)如果按五年期零存整取计,即每存入a元按a(1+n·6.5%)计本利(n为年数);
(2)如果按每年转存计,即每存入a元,按(1+5.7%)n·a计算本利(n为年数)。
问用哪种存款的方式在第六年的7月1日到期的全部本利较高?
分析:这两种存款的方式区别在于计复利与不计复利,但由于利率不同,因此最后的本利也不同。
解:若不计复利,5年的零存整取本利是
2000(1+5×0.065)+2000(1+4×0.065)+…+2000(1+0.065)=11950;
若计复利,则
2000(1+5%)5+2000(1+5%)4+…+2000(1+5%)≈11860元。
所以,第一种存款方式到期的全部本利较高。
二、等差、等比数列问题
等差、等比数列是数列中的基础,若能转化成一个等差、等比数列问题,则可以利用等差、等比数列的有关性质求解。
例2、(分期付款问题)用分期付款的方式购买家用电器一件,价格为1150元。购买当天先付150元,以后每月这一天都交付50元,并加付欠款的利息,月利率为1%。若交付150元以后的第
一个月开始算分期付款的第一日,问分期付款的第10个月该交付多少钱?全部货款付清后,买这件家电实际花了多少钱?
解:购买时付出150元,余欠款1000元,按题意应分20次付清。
设每次所付欠款顺次构成数列{a n},则
a1=50+1000×0.01=60元,
a2=50+(1000-50)×0.01=59.5元,
a3=50+(1000-50×2)×0.01=59,
……
a n=60-(n-1)·0.5
所以{a n}是以60为首项,-0.5为公差的等差数列,
故a10=60-9×0.5=55.5元
20次分期付款总和
S20=
25.
50
60
×20=1105元,
实际付款1105+150=1255(元)
答:第10个月该付55.5元,全部付清后实际共付额1255元。
例3、(疾病控制问题)流行性感冒(简称流感)是由流感病毒引起的急性呼吸道传染病。某市去年11月份曾发生流感,据资料记载,11月1日,该市新的流感病毒感染者有20人,以后,每天的新感染者平均比前一天的新感染者增加50人。由于该市医疗部门采取措施,使该种病毒的传播得到控制,从某天起,每天的新感染者平均比前一天的新感染者减少30人,到11月30日止,该市在这30天内感染该病毒的患者共有8670人,问11月几日,该市感染此病毒的新患者人数最多?并求这一天的新患者人数。
分析:设11月n日这一天新感染者最多,则由题意可知从11月1日到n日,每天新感染者人数构成一等差数列;从n+1日到30日,每天新感染者构成另一个等差数列。这两个等差数列的和即为这个月总的感染人数。
略解:由题意,11月1日到n日,每天新感染者人数构成一等差数列a n,a1=20,d1=50,11月n 日新感染者人数a n=50n—30;从n+1日到30日,每天新感染者人数构成等差数列b n,b1=50n-60,d2=—30,b n=(50n-60)+(n-1)(-30)=20n-30,11月30日新感染者人数为b30-n=20(30-n)-30=-20n+570.
故共感染者人数为:
2
)
30)](57020(6050[2)305020(n n n n n -+-+-+
-+=8670,化简得:n 2-61n+588=0,解得n=12或n=49(舍),即11月12日这一天感染者人数最多,为570人。 例4(住房问题)某城市1991年底人口为500万,人均住房面积为6 m 2,如果该城市每年人口
平均增长率为1%,每年平均新增住房面积为30万m 2,求2000年底该城市人均住房面积为多少m 2?(精确到0.01)
解:1991年、1992年、……2000年住房面积总数成AP a 1 = 6×500 = 3000万m 2,d = 30万m 2,
a 10 = 3000 + 9×30 = 3270
1990年、1991年、……2000年人口数成GP
b 1 = 500 , q = 1% , 8.5460937.150001.15009
10≈⨯≈⨯=b
∴2000年底该城市人均住房面积为:
298.58
.5463270
m ≈ 点评:实际问题中提炼出等差、等比数列。 例5 (浓度问题) 从盛有盐的质量分数为20%的盐水2 kg 的容器中倒出1 kg 盐水,然后加入1 kg
水,以后每次都倒出1 kg 盐水,然后再加入1 kg 水, 问:1.第5次倒出的的1 kg 盐水中含盐多少g ?
2.经6次倒出后,一共倒出多少kg 盐?此时加1 kg 水后容器内盐水的盐的质量分数为多少?
解:1.每次倒出的盐的质量所成的数列为{a n },则:
a 1= 0.2 kg , a 2=
21×0.2 kg , a 3= (21)2×0.2 kg 由此可见:a n = (21)n -1×0.2 kg , a 5= (21)5-1×0.2= (2
1
)4×0.2=0.0125 kg
2.由1.得{a n }是等比数列 a 1=0.2 , q =2
1
kg q
q a S 39375.02
11)21
1(2.01)1(6616=--=
--=∴ 00625.039375.04.0=- 003125.0200625.0=÷
点评:掌握浓度问题中的数列知识。
例6.(减员增效问题)某工厂在1999年的“减员增效”中对部分人员实行分流,规定分流人员第一年可以到原单位领取工资的100%,从第二年起,以后每年只能在原单位按上一年的
2
3
领取工资,该厂根据分流人员的技术特长,计划创办新的经济实体,该经济实体预计第一年属投资阶段,第二年每人可获得b 元收入,从第三年起每人每年的收入可在上一年的基础上递增50%,如果某人分流前工资的收入每年a 元,分流后进入新经济实体,第n 年的收入为n a 元, (1)求{}n a 的通项公式;