内容正文:
1.4 数列在日常经济生活中的应用
储蓄贷款与国计民生、社会生活发展息息相关,大到支援国家建设,小到个人家庭的财政支出管理,处处都嵌套着数列的应用.
单利与复利
单利的计算是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.其公式为:利息= 本金×利率×存期.
(1)单利计算公式:
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(以下简称本利和),则有 .
S=P(1+nr)
S=P(1+r)n
复利是指一笔资金除本金产生利息外,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的计息方法.复利的计算公式是 .
(2)复利计算公式:
解:(1)根据题意,第1个月存入的金额为x元,到期利息为xrn元;第2个月存入的金额为x元,到期利息为xr(n-1)元……第n个月存入的金额为x元,到期利息为xr元.
例1:银行有一种叫作零存整取的储蓄业务,即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(现在有一年、三年、五年3种,年利率分别为1.35%, 1.55%, 1.55%).规定每次存入的钱不计复利.
(1)若每月存入金额为x元,月利率r保持不变,存期为n个月,试推导出到期整取时本利和的公式;
(2)若每月初存入500元,到第3年整取时的本利和是多少?(精确到0.01元)
而本金为nx元,这样就得到本利和公式
因此,各月利息之和为xr(1+2+…+n)=
即
①
(2)根据题意知,x=500,r= ,n=36,代入①式,本利和为
(元).
(3)根据题意知,y = 2000,r = ,n = 12,代入①式,得
所以每月初应存入 165.46 元.
(3)若每月初存入一定金额,希望到1年后整取时取得本利和2 000元,则每月初应存入的金额是多少?(精确到0.01元)
(元).
例2:银行有另一种储蓄业务为定期存款自动转存.例如,储户某日存入一笔1年期定期存款,1年后,如果储户不取出本利和,则银行按存款到期时的1年期定期存款利率自动办理转存业务,第2年的本金就是第1年的本利和.按照定期存款自动转存的储蓄业务,假定无利率变化调整因素,我们来讨论以下问题:
(1)如果储户存入定期为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.试求岀储户n年后所得本利和的公式;
解:(1)记n年后得到的本利和为an.根据题意知:
第1年存入的本金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(l+r)+P(l+r)r = P(l+r)2(元);
∴各年的本利和是一个首项a1=P(l+r)、公比q=l+r的等比数列{an},故n年后到期的本利和为
an=a1qn-1=P(l+r)(l+r)n-1 = P(l+r)n(元).
(2)如果存入1万元定期存款,存期1年,年利率为1.75%,那么5年后共得本利和多少元?(精确到0.01元)
(2)由(1)可知,5年后本利和为
a5=10 000×(1+0.0175)5≈10 906.17(元).
因此,5年后得本利和约为10 906.17元.
零存整取模型:
利息按单利计算,等差数列的求和问题.
归纳总结
定期自动转存模型:
利息按复利计算,等比数列的求和问题.
李先生为今年上高中的儿子办理了“教育储蓄”.从8月1号开始,每个月的1号都存入100元,存款三年.已知当年“教育储蓄”存款的月利率是2.7%.问到期时,李先生一次可支取本息多少元?
解:由题意得,李先生一次可支取本息
100×36+100×2.7%× =3779.82(元).
根据今天所学,回答下列问题:
1.单利计算公式和复利计算公式?
2.如何解决“零存整取”和“定期自动转存”问题?
伴随着中国金融服务的完善以及人们消费习惯的改变,分期付款在年轻人中越来越受欢迎.你知道分期付款时每期的还款金额怎么算出来的吗?
解:假定小华每期还款x元,第k个月末还款后的本利欠款数为Ak元,则
A2 = 5 000×(1+0. 006)2-x;
A4 =A2(l+0. 006)2-x=5 000×1. 0064 -1. 0062x-x;
A6 =A4(l+0. 006)2-x=5 000×1. 0066 -1. 0064x-1. 0062x-x;
…
例1:小华准备购买一台售价为5000元的电脑,釆用分期付款方式,并在一年内将款全部付清.商场提出的付款方式为:购买后2个月的月末第1次付款,再过2个月第2次付款……购买后第12个月末第6次付款,每次付款金额相同,约定月利率为0.6%,每月利息按复利计算.求小华每期应付的金额是多少?(精确到0. 01元)
由题意年底还清,则A12 =0.
A12 =5 000×1. 00612 -(1. 00610+1. 0068+1. 0066+1. 0064+1. 0062+1)x;
解得
(元).
因此,小华每期应付的金额是868.79元.
思考:若商场出售电脑,有下表的3种付款方式,以供顾客选择.请分别算出各种付款方式每次应付金额,并填写在表中.选择一种你喜欢的付款方式,与同学交流,并说明选择的理由.
方案类别 分几次付清 付款方式 每期所付款额
1 3次 购买后第4个月末第1次付款,
再过4个月第2次付款,
购买后第12个月末第3次付款
2 6次 购买后第2个月末第1次付款,
再过2个月第2次付款……
购买后第12个月末第6次付款
3 12次 购买后第1个月末第1次付款,
再过1个月第2次付款……
购买后第12个月末第12次付款
职工小张2021年向银行贷款20万元用于购房,银行住房贷款的年利率为4.9%,按复利计算,若双方协议自2022年元月起生效,每年年底还银行相同金额的贷款,到2031年年底全部还清(即用10年时间等额还款).则小张每年年底还银行贷款的金额是多少元?(精确到1元)
解:设小张每年年底还银行贷款x元,第k年年底还款后欠款为Ak万元.
则A1=20(1+0.049)-x;
A2 = [20(1+0.049)-x](1+0. 049)-x= 20(1+0.049)2-x(1+0. 049)-x;
…
A10 =20(1+0.049)10-x(1+0. 049)9-…-x(1+0. 049)-x
由题意知10年后年底还清,可知A10 =0,
可得
因此,x≈2.5775(万元).
综上,每年还款约为2.5775万元,10年后可还清.
分期付款模型:
(1)每期按复利计算;
归纳总结
(2)每期付款,各期所付的款以及到最后一次付款时所生的利息合计,应等于贷款及贷款到最后一次付款时所生的利息之和.
根据今天所学,回答下列问题:
1.如何解决“分期付款”问题?
2.如何将实际问题转化为数列问题?
将实际问题转化为数列问题的步骤:
(1)厘清各因素之间的关系;
(3)解决数学问题;
(2)建立数学模型,分清是等差数列还是等比数列,分清是求an还是求Sn;
(4)用数学结果解释实际问题.
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