Question

某地區(qū)1986年以來(lái)人口總數(shù)和居民住宅總面積分別按等比數(shù)列和等差數(shù)列逐年遞增．已知1986年底人均住房面積為10m²，2006年底人均住房面積為20m²．據(jù)此計(jì)算：
（1）1996年底人均住房面積超過(guò)14m²，試給出證明；
（2）若人口年平均增長(zhǎng)率不超過(guò)3%，能否確保2008年底人均住房面積比2006年底有所增加？為什么？

Answer 1

解：（1）設(shè)86年底人口總數(shù)為a，住宅總面積10a，年人口增長(zhǎng)的公比為q（即后一年是前一年人口的q倍），年住宅總面積的公差為d，則2006年底人均住房面積為，則10d=5（2q²⁰-1）a，
故1996年底人均住房面積．
（2）2008年底人均住房面積，
2008年與2006年底人均住房面積之差．
∵q＞0，∴只需考慮分子f（q）=22q²⁰-20q²²-1=2q²⁰（11-10q²）-1（q＞1）．
∵f'（q）=440（q¹⁹-q²¹）＜0，∴f（q）單調(diào)遞減．
又q≤1.03，∴f（q）≥f（1.03）=2×1.03²⁰（11-10×1.03²）-1，
∴11-10×1.03²＞0.39，2×1.03²⁰=2×（1+0.03）²⁰＞2×（1+20×0.03）=3.2．
∴f（q）＞3.2×0.39-1＞0．
此即表明，2008年底人均住房面積仍超過(guò)2006年底人均住房面積．
分析：（1）根據(jù)人口總數(shù)和居民住宅總面積分別按等比數(shù)列和等差數(shù)列逐年遞增，可得2006年底人均住房面積，進(jìn)而可得1996年底人均住房面積，故可證．
（2）線計(jì)算2008年與2006年底人均住房面積之差再利用導(dǎo)數(shù)的方法，即可解決．
點(diǎn)評(píng)：本題以數(shù)列為載體，考查實(shí)際運(yùn)用，關(guān)鍵是正確理解數(shù)列模型，從而構(gòu)建代數(shù)式，有一定的綜合性．