Question

某公司今年初用25萬(wàn)元引進(jìn)一種新的設(shè)備，設(shè)備投入運(yùn)行后，每年銷(xiāo)售收入為21萬(wàn)元．已知該公司第n年需要付出設(shè)備的維修和工人工資等費(fèi)用的和a_n的信息如圖．
（1）求a_n；
（2）該公司引進(jìn)這種設(shè)備后，第幾年后開(kāi)始獲利、第幾年后開(kāi)始虧損？
（3）這種設(shè)備使用多少年，該公司的年平均獲利最大？（）

Answer 1

解：（1）由題意知，每年的費(fèi)用是以2為首項(xiàng)，2為公差的
等差數(shù)列，并求得：a_n=a₁+2（n-1）=2n…（3分）
（2）設(shè)純收入與年數(shù)n的關(guān)系為f（n），則：
…（5分）
由f（n）＞0得n²-20n+25＜0 解得：…（6分）
又∵n∈N^*，所以n=2，3，4，…18．…（7分）
∴該公司從第2年開(kāi)始獲利；第19年后開(kāi)始虧損．…（8分）
（3）年平均收入為=20-…（10分）
當(dāng)且僅當(dāng)n=5時(shí)，年平均收益最大．…（11分）
答：這種設(shè)備使用5年，該公司的年平均獲利最大．…（12分）
分析：（1）由已知中公司第n年需要付出設(shè)備的維修和工人工資等費(fèi)用的和a_n的信息圖，可得每年的費(fèi)用是以2為首項(xiàng)，2為公差的等差數(shù)列，根據(jù)等差數(shù)列通項(xiàng)公式的定義，易得答案．
（2）若純收入與年數(shù)n的關(guān)系為f（n），則純收入=n年銷(xiāo)售總收入-固定投入-n年設(shè)備的維修和工人工資等費(fèi)用的和，由此可以求出f（n）的關(guān)系式，然后根據(jù)二次不等式的解法，可以得到公司獲利和虧損的年限范圍．公司的年平均獲利
（3）根據(jù)（2）中純收入與年數(shù)n的關(guān)系式f（n），除以n后，即可得到年平均收入利用基本不等式，即可求出這種設(shè)備使用多少年時(shí)，該公司的年平均獲利最大．
點(diǎn)評(píng)：本題考查的知識(shí)點(diǎn)是函數(shù)模型的選擇與應(yīng)用，數(shù)列的應(yīng)用，其中在（2），（3）中一定要結(jié)合n∈N^*這個(gè)受實(shí)際情況限制的條件，從而給出合理的取值．