某公司一下属企业从事某种高科技产品的生产.该企业第一年年初有资金 $ 2 000 $ 万元,将其投入生产,到当年年底资金增长了 $ 50\% $,预计以后每年资金年增长率与第一年的相同.公司要求企业从第一年开始,每年年底上缴资金 $ d $ 万元,并将剩余资金全部投入下一年生产.设第 $ n $ 年年底企业上缴资金后的剩余资金为 $ a_n $ 万元.
【难度】
【出处】
2012年高考湖南卷(文)
【标注】
  1. 用 $ d $ 表示 $ a_1$,$a_2 $,并写出 $ a_{n+1} $ 与 $ a_n $ 的关系式;
    标注
    答案
    解析
    由题意得 $a_1 =2 000\left(1+50\%\right)-d =3 000-d$,$ a_2 =a_1\left(1+50\%\right)-d={\dfrac{3}{2}}a_1-d =4 500-{\dfrac{5}{2}}d$,$ a_{n+1} =a_n\left(1+50\%\right)-d ={\dfrac{3}{2}}a_n-d$.
  2. 若公司希望经过 $ m\left(m\geqslant 3\right) $ 年使企业的剩余资金为 $ 4 000 $ 万元,试确定企业每年上缴资金 $ d $ 的值(用 $ m $ 表示).
    标注
    答案
    解析
    由(1)知,${a_n} ={\dfrac{3}{2}}a_{n-1}-d$,两边同时减去 $2d$,整理得\[a_n-2d=\dfrac32\left(a_{n-1}-2d\right),\]故数列 $\left\{a_n-2d\right\}$ 是首项为 $a_1-2d$,公比为 $\dfrac32$ 的等比数列,因此\[a_n=\left({\dfrac{3}{2}} \right)^{n-1}\left(3 000-3d\right)+2d.\]由题意,$ a_m=4 000 $,即\[\left({\dfrac{3}{2}}\right) ^{m-1}\left(3 000-3d\right)+2d=4 000,\]解得\[d={\dfrac{\left[ \left({\dfrac 3 2 }\right)^m - 2\right] \times 1000}{\left(\dfrac 3 2 \right)^m-1} } ={\dfrac{1 000\left(3^m-2^{m+1}\right)}{3^m-2^m}}.\]故该企业每年上缴资金 $ d $ 的值为 $ {\dfrac{1 000\left(3^m-2^{m+1}\right)}{3^m-2^m}} $ 时,经过 $ m\left(m\geqslant 3\right) $ 年企业的剩余资金为 $ 4 000 $ 万元.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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