内容正文:
第一章 数列
§4 数列的应用
4.1 数列在日常经济生活中的应用 4.2 数列的其他应用
基础过关练
题组一 数列在日常经济生活中的应用
1.(2024江西部分学校联考)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金与利息和(简称本利和),这是整取.已知一年期的年利率为1.35%,规定每次存入的钱不计复利.若某人采取零存整取的方式,从今年1月开始,每月1日存入4 000元,则到今年12月底的本利和为( )
A.48 027元 B.48 351元
C.48 574元 D.48 744元
2.(2025江西南昌进贤二中等多校期中联考)小琴3月8日用分期付款的方式购买了一件商品,商品价格为2 200元,购买当天支付了200元,当年4月为分期付款的第一个月,月利率为0.5%,25个月还完.
(1)已知从当年4月开始,每月8日都还款本金80元,并加付欠款利息,则全部欠款付完后,购买这件商品实际付款 元;
(2)若从当年4月开始,每月8日还款一次,每次还款数额相同,按复利计息,则每月还款金额为 元.(最后结果保留4位有效数字,参考数据:(1+0.5%)25≈1.133)
题组二 数列与概率的结合应用
3.(创新题 新考法)(2025福建福州模拟)在如图所示的斜方格阵中,一机器人从中心方格O出发,每次运动可以跨越机器人所在方格的一条边(如第1次运动,机器人可以运动到Q1,Q2,Q3,Q4).若机器人走出斜方格阵视为“失败”,反之视为“成功”,则运动2 025次后机器人“成功”的概率为 .
4.(2024山东省实验中学诊断考试)某品牌女装专卖店设计摸球抽奖促销活动,每位顾客只用一个会员号登陆,每次消费都有一次随机摸球的机会.已知顾客第一次摸球抽中奖品的概率为;从第二次摸球开始,若前一次没抽中奖品,则这次抽中的概率为,若前一次抽中奖品,则这次抽中的概率为.记该顾客第n次摸球抽中奖品的概率为Pn.
(1)求P2的值,并探究数列{Pn}的通项公式;
(2)求该顾客第几次摸球抽中奖品的概率最大,请给出证明过程.
题组三 数列在其他实际问题中的综合应用
5.(2025上海松江期末)渐进式延迟退休是指采取较缓而稳妥的方式逐步延长退休年龄.对于男职工,法定退休年龄每四个月延迟一个月,逐步将男职工的法定退休年龄从原六十周岁延迟至六十三周岁.如果男职工延迟退休年龄部分对照表如表所示:
出生
时间
1965年
1-4月
1965年
5-8月
1965年
9-12月
1966年
1-4月
…
改革后法
定退休
年龄
60岁
1个月
60岁
2个月
60岁
3个月
60岁
4个月
…
那么1974年5月出生的男职工退休年龄为( )
A.62岁3个月 B.62岁4个月
C.62岁5个月 D.63岁
6.(2025江西上饶余干中学期中)按照纸张幅面的基本面积,把幅面规格分为A系列,B系列,C系列,其中A系列的幅面规格分为A0,A1,A2,…,A9,所有规格的纸张的长度x和幅宽y的比例关系都为x∶y=∶1.将A0纸张沿长度方向对开成两等份,便成为A1规格;将A1纸张沿长度方向对开成两等份,便成为A2规格;……,如此对开至A9规格.现有A0,A1,A2,…,A9纸各一张,若A1纸的幅宽为t,则这10张纸的面积之和为( )
A.t2 B.t2
C.t2 D.t2
7.(2025江西多校一联)某公园有4条同心圆环步道,其长度(单位:m)构成公比为2的等比数列,若最长步道与最短步道之差为840 m,则最长步道为 m.
8.(2025北京门头沟一模)某城市为推动新能源汽车普及,第1年在市区公共区域建设了2万个新能源汽车充电桩,随着新能源汽车保有量快速增长,以及城市对绿色出行基础设施建设的持续投入,每年新建设的充电桩数量比上一年增加20%,按照这样的发展趋势,那么该城市第3年在市区公共区域新建设了 万个充电桩;从第1年起,约 年内,可使该城市市区公共区域的充电桩总量达到30万个(结果保留到个位,参考数据:lg 2≈0.301,lg 3≈0.477)
9.(2024安徽皖东智校协作联盟联考)教育储蓄是指个人按国家有关规定在指定银行开户、存入规定数额资金、用于教育目的的专项储蓄,是一种专门用来为学生支付非义务教育所需教育金的专项储蓄,储蓄存款享受免征利息税的政策.若你的父母在你12岁生日当天向你的银行教育储蓄账户存入2 000元,并且在你每年的生日当天存入2 000元,连续存6年,在你十八岁生日当天一次性取出,假设教育储蓄存款的年利率为10%.
(1)在你十八岁生日当天时,一次性取出的金额总数为多少?(参考数据:1.17≈1.95)
(2)高考毕业后,为了增加自己的教育储蓄,你利用暑假时间到一家商场勤工俭学,该商场向你提供了三种付酬方案:
第一种,每天支付38元;
第二种,第1天支付4元,从第2天起,每一天都比前一天多支付4元;
第三种,第1天支付0.4元,以后每一天都比前一天翻一番(即增加1倍).
你会选择哪种方式领取报酬?
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.B
5.C
6.C
1.B 所有利息的和为4 000××12+4 000××11+…+4 000×=4 000××(12+11+…+1)=4 000××=351(元),
故到今年12月底的本利和为4 000×12+351=48 351元.
2.答案 (1)2 330 (2)85.19
解析 (1)设第n个月付款an元,则an=80+[2 000-80(n-1)]×0.5%=90.4-0.4n,
所以购买这件商品实际付款为an+200=90.4×25-0.4×+200=2 330(元).
(2)按复利计算,2 000元贷款经过25期连本带息增值为2 000×(1+0.5%)25元,
设每月还款x元,则x(1+0.5%)24+x(1+0.5%)23+…+x=2 000×(1+0.5%)25,
可得=2 000×(1+0.5%)25,
整理可得x=≈≈85.19,
所以每月还款金额为85.19元.
3.答案
解析 如图,斜方格阵具有对称性,若机器人在运动过程中不走出斜方格阵,则只需考虑机器人位于斜方格阵中的①,②,③处位置即可,设n次运动后机器人在O处的概率为an,在①处的概率为bn,在②处的概率为cn,在③处的概率为dn,
则cn=bn-1①,dn=bn-1②,an=bn-1③,bn=cn-1+dn-1+an-1④.
将①②③式代入④式,得bn=bn-2,
又由题意得b1=1,b2=0,所以bn=
所以b2 025==,则a2 025=b2 024=0,c2 025=b2 024=0,d2 025=b2 024=0,
所以所求概率P=a2 025+b2 025+c2 025+d2 025=.
4.解析 (1)记该顾客第i(i∈N+)次摸球抽中奖品为事件Ai,依题意,P(A1)=,
P2=P(A2)=P(A1)P(A2|A1)+P()P(A2|)=×+×=.
因为P(An|An-1)=(n≥2),P(An|)=(n≥2),Pn=P(An),
所以P(An)=P(An-1)P(An|An-1)+P()P(An|),所以Pn=Pn-1+(1-Pn-1)=-Pn-1+,
所以Pn-=-(n≥2),
又因为P1=,则P1-=-≠0,
所以数列是首项为-,公比为-的等比数列,故Pn=-.
(2)当n为奇数时,Pn=-<<,
当n为偶数时,Pn=+,则Pn随着n的增大而减小,所以Pn≤P2=.
综上,该顾客第二次摸球抽中奖品的概率最大.
5.C 设1965年5月出生的男职工退休年龄为a1岁,1966年5月出生的男职工退休年龄为a2岁,……,则a1=60,a2=60+,……,故数列{an}是首项为60,公差为的等差数列,
即an=60+(n-1),则1974年5月出生的男职工退休年龄为a10=60+9×=62(岁),故1974年5月出生的男职工退休年龄为62岁5个月.
6.C 已知A1纸的幅宽为t,则A1纸的长、宽分别为t,t,由题意可得A0纸的长、宽分别为2t,t,
A2纸的长、宽分别为t,t,……,
则A0,A1,A2,…,A9纸的面积构成以2t2为首项,为公比的等比数列,
所以这10张纸的面积之和为=t2.
7.答案 960
解析 设这4条同心圆环步道的长度构成的等比数列为{an},公比q=2,首项为a1(a1>0),则an=a1×2n-1.
因为n越大,an的值越大,所以最短步道为a1,最长步道为a4,而a4=a1×24-1=8a1.
已知最长步道与最短步道之差为840 m,即a4-a1=840,则a1=120, a4=960,所以最长步道为960 m.
8.答案 2.88;8
解析 由题意可知第3年新建设2×(1+0.2)2=2.88万个充电桩.
假设第n年后充电桩总量达到了30万个,
则2+2×(1+0.2)+…+2×(1+0.2)n-1≥30,
即≥30,即1.2n≥4,
两边分别取对数,得n≥=≈≈8,
即约8年内,可达到要求.
9.解析 (1)由等比数列的前n项和公式可得,
2 000×(1+10%)6+2 000×(1+10%)5+…+2 000×(1+10%)=2 000×≈17 000,
即在十八岁生日当天时,一次性取出的金额总数为17 000元.
(2)设到商场勤工俭学的天数为n(n∈N+).
若选择第一种方案,则领取的总报酬为38n元,记An=38n;
若选择第二种方案,则每天领取的报酬元数构成首项为4,公差为4的等差数列,利用等差数列的前n项和公式可得,
领取的总报酬为4n+×4=2n2+2n(元),记Bn=2n2+2n;
若选择第三种方案,则每天领取的报酬元数构成首项为0.4,公比为2的等比数列,利用等比数列的前n项和公式可得,
领取的总报酬为=(2n-1)(元),记Cn=(2n-1).
Bn-An=2n2+2n-38n=2n2-36n=2n(n-18),
则当n>18时,Bn>An;当n=18时,Bn=An;当n<18时,Bn<An.令xn=Cn-An=(2n-1)-38n,
则xn+1-xn=(2n+1-1)-38(n+1)-(2n-1)-38n=-38=(2n-95),
当n≤6时,<xn,此时数列{xn}为递减数列,则x1>x2>…>x7;
当n≥7时,>xn,此时数列{xn}为递增数列,则x7<x8<…,∵x1<0,∴x7<x6<…<x1<0,
又∵x9<0,x10>0,∴当n≥10时,xn>0,即Cn>An,
当n≤9时,xn<0,即Cn<An.
令yn=Cn-Bn=(2n-1)-2n(n+1),其中n≥10,
则yn+1-yn=-=-4(n+1),
令tn=-4(n+1),n≥10,
则tn+1-tn=-=-4,
当n≥10时,tn+1>tn,此时数列{tn}为递增数列,则tn≥t10>0,则yn+1>yn≥y10>0,即Cn>Bn(n≥10).
综上所述,当n≤9时,max{An,Bn,Cn}=An,应选择第一种方案;当n≥10时,max{An,Bn,Cn}=Cn,应选择第三种方案.
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