沙城中学补习班数学第一轮复习教案第二十三讲3.7数列的应用一.知识网络1.实际生活中的银行利率、企业股金、产品利润、人口增长、工作效率、浓度问题等常常通过数列知识加以解决.2.理解“复利”的概念,注意分期付款因方式的不同抽象出来的数列模型也不同.3.实际问题转化成数列问题,首先要弄清首项、公差(或公比),其次是弄清是求某一项还是求某些项的和的问题.二、经典例题【例1】6.从2002年1月2日起,每年1月2日到银行存入一万元定期储蓄,若年利率为p,且保持不变,并约定每年到期存款均自动转为新一年的定期存款,到2008年1月2日不再存款,而是将所有存款及利息全部取回,求可取回的钱的总数(万元).解:存款从后向前考虑(1+p)+(1+p)2+…+(1+p)5=ppp]1)1)[(1(6=p1[(1+p)7-(1+p)].答:p1[(1+p)7-(1+p)]万元。提炼方法:数列模型——等比数列的和,实质是复利、零存整取取问题。从最后一年存款向前算。【例2】由于美伊战争的影响,据估计,伊拉克将产生60~100万难民,联合国难民署计划从4月1日起为伊难民运送食品.第一天运送1000t,第二天运送1100t,以后每天都比前一天多运送100t,直到达到运送食品的最大量,然后再每天递减100t,连续运送15天,总共运送21300t,求在第几天达到运送食品的最大量.剖析:本题实质上是一个等差数列的求通项和求和的问题.解:设在第n天达到运送食品的最大量.则前n天每天运送的食品量是首项为1000,公差为100的等差数列.an=1000+(n-1)·100=100n+900.其余每天运送的食品量是首项为100n+800,公差为-100的等差数列.依题意,得1000n+2)1(nn×100+(100n+800)(15-n)+2)14)(15(nn×(-100)=21300(1≤n≤15).整理化简得n2-31n+198=0.解得n=9或22(不合题意,舍去).答:在第9天达到运送食品的最大量.温馨提示:对数列应用题要分清是求通项问题还是求和问题.【例3】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.解:(1)设引进设备n年后开始盈利,盈利为y万元,则y=50n-(12n+2)1(nn×4)-98=-2n2+40n-98,由y>0,得10-51<n<10+51. n∈N*,∴3≤n≤17,即3年后开始盈利.(2)方案一:年平均盈利为ny,ny=-2n-n98+40≤-2nn982+40=12,当且仅当2n=n98,即n=7时,年平均利润最大,共盈利12×7+26=110万元.方案二:盈利总额y=-2(n-10)2+102,n=10时,y取最大值102,即经过10年盈利总额最大,共计盈利102+8=110万元.两种方案获利相等,但由于方案二时间长,所以采用方案一合算.【例4】2002年底某县的绿化面积占全县总面积的40%,从2003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.(1)设该县的总面积为1,2002年底绿化面积为a1=104,经过n年后绿化的面积为an+1,试用an表示an+1;(2)求数列{an}的第n+1项an+1;(3)至少需要多少年的努力,才能使绿化率超过60%.(lg2=0.3010,lg3=0.4771)剖析:当年的绿化面积等于上年被非绿化后剩余面积加上新绿化面积.解:(1)设现有非绿化面积为b1,经过n年后非绿化面积为bn+1.于是a1+b1=1,an+bn=1.依题意,an+1是由两部分组成,一部分是原有的绿化面积an减去被非绿化部分1002an后剩余的面积10098an,另一部分是新绿化的面积1008bn,于是an+1=10098an+1008bn=10098an+1008(1-an)=109an+252.(2)an+1=109an+252,an+1-54=109(an-54).数列{an-54}是公比为109,首项a1-54=104-54=-52的等比数列.∴an+1=54+(-52)(109)n.(3)an+1>60%,54+(-52)(109)n>53,(109)n<21,n(lg9-1)<-lg2,n>3lg212lg≈6.5720.至少需要7年,绿化率才能超...