问题 解答题
某地区气候条件恶劣,且位于沙漠边缘地带,到2011年底该地区的绿化率只有30%,计划从2012年开始加大沙漠化改造的力度,每年将原来沙漠面积的16%改造为绿洲,但同时原有绿洲面积的4%还会被沙漠化.
(1)设该地区的总面积为a,2011年底的绿洲面积为a1=
3
10
a
,经过一年治理后绿洲面积为a2,…,经过n年后绿洲面积为an+1,求证:an+1=
4
5
an+
4
25

(2)问至少需要经过多少的努力,才能使该地区的绿洲面积超过60%?(参考数据:lg2=0.3)
答案

(1)证明:设2011年底沙漠面积为b1,经过n年沙漠面积为bn+1,则a1+b1=a,

依题意,an+1由两部分组成,一部分是原有的绿洲面积减去沙漠化后剩下的面积为96%an,另一部分是新绿洲化的面积16%bn

∴an+1=96%an+16%bn=

4
5
an+
4
25
a;

(2)由(1)可知an+1-

4
5
a=
4
5
(an-
4
5
a

∴{an-

4
5
a}是以-
1
2
a为首项,
4
5
为公比的等比数列

∴an+1=

4
5
a-
1
2
(
4
5
)n

依题意:

4
5
a-
1
2
(
4
5
)n
>60%a

(

4
5
)n
2
5

n>

lg
2
5
lg
4
5
=
1-2lg2
1-3lg2
=4

∴至少需要5年才能达到目标.

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