某市地铁连同站台等附属设施全部建成后,平均每1公里需投资人民币1亿元.全部投资都从银行贷款.从投入营运那一年开始,地铁公司每年需归还银行相同数额的贷款本金0.05亿元.这笔贷款本金先用地铁营运收入支付,不足部分由市政府从公用经费中补足.地铁投入营运后,平均每公里年营运收入(扣除日常管理费等支出后)第一年为0.0124亿元,以后每年增长20%,到第20年后不再增长.求:
(1)地铁营运几年,当年营运收入开始超过当年归还银行贷款本金?
(2)截至当年营运收入超过当年归还银行贷款本金的那一年,市政府已累计为1公里地铁支付多少元费用?
(精确到元,1亿=1×108)
网友回答
解:(1)根据年营运收入(扣除日常管理费等支出后)第一年为0.0124亿元,以后每年增长20%,可得地铁营运n年的收入an=0.0124×(1+0.2)n-1,…(2分)
根据题意有:0.0124×(1+0.2)n-1>0.05,…(4分)
解得n≥9年.
答:地铁营运9年,当年营运收入开始超过当年归还银行贷款本金.…(6分)
(2)市政府各年为1公里地铁支付费用
第1年:0.05-0.0124;
第2年:0.05-0.0124×1.2;
…
第n年:0.05-0.0124×1.2n-1.…(2分)
n年累计为:0.05n-[0.0124+0.0124×1.2+…+0.0124×1.2n-1],…(4分)
将n=8代入得,0.05×8-[0.0124+0.0124×1.2+…+0.0124×1.27]=0.1954113485亿.…(8分)
答:截至当年营运收入超过当年归还银行贷款本金的那一年,市政府累计为一公里地铁共支付19541135元费用.(9分)
解析分析:(1)根据年营运收入(扣除日常管理费等支出后)第一年为0.0124亿元,以后每年增长20%,可得地铁营运n年的收入,利用当年营运收入开始超过当年归还银行贷款本金,建立不等式,即可求得结论;(2)市政府各年为1公里地铁支付费用,第n年:0.05-0.0124×1.2n-1,求出n年累计,将n=8代入得,即可得解.
点评:本题考查等比数列模型,考查数列的求和,考查解不等式,解题的关键是确定数列的模型,属于中档题.