有关分期付款的计算问题教案
人教版高中数学新教材(试验修订本·必修)第一册(上),在§3.6
专门研讨了分期付款中的有关计算这个课题.从数学的角度看,它是等
比数列前n项和的公式在购物付款方式上的实际应用.解答这类应用问
题的关键是要弄清以下两个知识点:
1.熟悉等比数列的通项公式an=a1qn-1与前n项的求和公式
2.熟悉分期付款的有关规定;(1)每期所付款额相同;(2)每期的
利率均按复利计算(即本期利息计入下期本金).
根据新教材要求,现提出大家日常生活中所熟悉的银行贷款分期付
款问题,探究解决这类问题的策略.
例 1 老刘年初从银行贷款2万元用于购房,贷款年利率10%,按
复利计算,若从贷款后次年初开始归还,分15次等额分期付款,15年
还清,求每年应还多少元(精确到1元)?
思路 1 由分期付款的规定列式.设每次等额还款x元,则可列出
下表:
根据题意列出方程
20000(1+10%)15=x(1+10%)14+x(1+10%)13+…+x,
思路 2 从每次还款后的欠款列式.设每次等额还款x元,则第一
次还款后尚欠款
b1=(20000×1.1-x)元;
第二次还款后尚欠款
b2=b1×1.1-x=(20000×1.12-1.1x-x)元;
第三次还款后尚欠款
b3=b2×1.1-x=(20000×1.13-1.12x-1.1x-x)元;
……
第十五次还款后尚欠款
b15=b14×1.1-x
=(20000×1.115-1.114x-1.113x-…-x)元.
又因为b15=0(第十五次还款后贷款恰好全部付清),所以
20000×1.115-1.114x-1.113x-…-x=0.
即 20000×1.115=(1.114+1.113+…+1)x,
注 思路2是将分期付款问题视作分期存款,即从次年年底每年存
款x万元,按规定利率进行复利计算,求得15年的本利和,然后向银
行一次付清,这样就构成了以x万元为首项,1.1为公比的等比数列,
求前15项之和S15,而S15恰好等于贷款2万元第15年一次还清的应付
款20000(1+10%)15,从而列出方程,解出x.
例 2 一乡办水泥厂为提高产品质量,扩大再生产,需要征地、扩
建厂房,购置新机器设备,改造旧设备,培训工人与干部,因而要筹集
大批资金.已知征地、农户拆迁需40万元,新建厂房需100万元,购置
新机器需60万元,旧设备改造及干部工人培训需15万元.该厂现有资
金125万元,但流动备用金需40万元.厂内有干部30人,工人180人,
干部每人投资4000元,工人每人投资1000元(不记利息,仅在每年年
底利润中分红),尚缺少的资金准备在今年年底向银行贷款,按年利率
9%的复利计算.若从次年年底开始,分5年等额分期付款还清贷款及
全部利息,求该厂每年需还贷款多少万元(精确到0.1万元)?
分析 本题叙述冗长,条件复杂,商业名词较多,数据较多,需要
理清思路,对数据分类并结合表格处理,以抓住问题本质.
解 本题所涉及的资金有以下几个方面:
(1)因扩大生产急需的资金是40+100+60+15+40=255(万元);
(2)已经筹集到的资金是125+0.4×30+0.1×180=155(万元);
(3)需向银行贷款的资金是255-155=100(万元).
根据该厂的实际情况,归还贷款实行分期付款.设每次向银行还款
x万元,则列出下表(单位:万元)
根据分期付款的规定列出方程
x[(1+9%)4+(1+9%)3+(1+9%)2+(1+9%)+1]=100(1+
9%)5,
由以上两例看出,解此类实际应用题,往往需要在陌生的情境中理
解、分析给出的问题,并舍弃与数学无关的非本质因素(如例2),转化成
相应的数学问题.因此解此类题的一般策略要做到以下几点:
(1)要冷静、耐心、细致地读题,分析每一个已知条件和要求结论的
数学意义,明确题意,把握问题的数学本质.
(2)采用表格(分类、图形等)处理数据,便于寻找各种数量间关系.
(3)建立正确的数学模型(数列模型),确定目标函数,这是解应用
题的关键.要注重积累,认真总结,掌握常见数学模型的构作方法.
(4)列出正确的关系式(如方程、不等式、函数),给出答案并检验.
现实世界中除分期付款外,还有诸如增长率、降低率、复利等与年份
有关的经济活动,或与次数顺序有关的操作活动等实际问题,常常归结
为建立数列模型来解决.