Тема урока: "Число е и непрерывный рост капитала"
Цели:
- обеспечить применение учащимися полученных знаний о сложных процентах, числе е при многократном начислении процентов в течение одного года;
- создать условия для развития у школьников умений сравнивать, обобщать, делать выводы;
- содействовать развитию у школьников умений использовать научные методы познания: наблюдение, гипотеза;
- побудить к активному познанию окружающей действительности, к осмыслению и нахождению причинно – следственных связей, к развитию логики, мышления, коммутативных способностей.
Необходимое оборудование:
- плакат с формулами;
- раздаточный материал;
- формула сложных %;
- портрет Эйлера;
- инженерные калькуляторы.
ХОД УРОКА
1. Организация класса.
2. Постановка целей урока.
Задачи, которые будут рассмотрены сегодня, взяты из жизни. Наша цель – научиться анализировать реальные ситуации с помощью того математического аппарата, которым вы, ребята, владеете. Очень важно, чтобы вы не только получили ответ, но и могли его истолковать, соотнести с реальностью.
А рассмотрим мы жизненную актуальную тему: “Непрерывный рост капитала”, но так же нашей задачей будет выяснить, с какой темой в курсе алгебры это связано и каким образом.
Учащиеся записывают часть темы урока в тетрадь “… и непрерывный рост капитала”.
3. Актуализация ЗУН
1. Вспомнить из курса экономики понятие непрерывного процентного роста;
2. Задача. В банк внесен вклад 10000 руб. под сложные проценты по ставке 100% годовых. Какая сумма будет на счете вкладчика через год, если начисления производятся:
а) 2 раза в год;
б) ежеквартально;
в) каждый месяц;
г) каждую неделю.
Во сколько раз полученная сумма будет больше первоначальной?
Подвести итоги. Сделать вывод. Создать проблемную ситуацию. Действительно ли, если проценты в течение одного года начислять ежедневно, каждый час, каждую минуту и т.д. конечная сумма вклада будет увеличиваться до бесконечности?
4. Изучение нового материала
(Учащимся предлагается самостоятельно изучить данный материал, либо разобрать вместе с учителем (в зависимости от степени подготовленности класса)).
Будем считать, что если за год банк выплачивает вкладчику
p%, то за полугодие он выплатит
p%, за один месяц -
p% и вообще за
часть года
p%. Выясним, как изменяется счет вкладчика,
если проценты начисляются несколько раз в течение года.
Рассмотрим частный случай, например, когда банк выплачивает 100%
годовых. Пусть вкладчик внес на свой счет в банке сумму
S0 р. сроком на 1 год. Тогда через год на счете
вкладчика окажется сумма 2 S0 р. Если банк будет
начислять проценты на вклад через полугодие, т.е. два раза в год,
то через год на его счете окажется сумма больше, чем 2
S0 р. Действительно, за первое полугодие банк
выплатит 50%, т.е.
р. и на счете вкладчика окажется сумма
. За второе
полугодие банк начислит
р.
Оказывается, что за 2 полугодия, т.е. за один год, банк начислит
вкладчику сначала
р., а затем еще
р., т.е. величину, числовое значение
которой равно
(1)
Вместе с первоначальным вкладом
р. наш вкладчик в конце года
оказался обладателем суммы S2 р., где
(2)
Теперь видно, что сумма
оказалась на
больше 2S0, которую готов был
выплатить банк по прошествии одного года.
Формулы (1) и (2) показывают, что за первое полугодие вклад увеличился в 1,5 раза, а затем новая, увеличенная сумма еще раз увеличилась в 1,5 раза, т.е. начальный вклад увеличился в 1,52=2,25 раза.
Выясним, как будет меняться величина вклада, если банк начнет
начислять проценты, например, ежеквартально, т.е. 4 раза в год, по
25% за каждый квартал. В конце первого сумма на счете вкладчика
увеличится на
р. и
будет равна
р.
Это значит, что начальный вклад
р. увеличится за один квартал в
раза. В конце второго
периода уже новая сумма
увеличится в
раза и на счете окажется ![]()
р.
Аналогично, в конце третьего – ![]()
р., а
в конце четвертого квартала, т.е. через год, на счете вкладчика
окажется S4 р., где ![]()
. Видно, что сумма
в 1,22 раза больше 2S0, которую готов был
выплатить вкладчику банк через год. Дальнейшее рассуждения
вкладчика очевидны: пусть банк начисляет проценты ежемесячно, т.е.
12 раз в год по
в
месяц. Тогда после 12 начислений, т.е. через год, на счете
вкладчика окажется S12 р.,
При ежедневном начислении
процентов, т.е. при начислении 365 раз в год по
в день, на счете вкладчика
через год окажется сумма ![]()
Если проценты будут начисляться каждый час, т.е ![]()
раз в год, по
в час, то на счете вкладчика через год
окажется сумма
Если n
раз в год по ставке
, то на счете через год окажется сумма
(3)
Вопрос: какой множитель из формулы (3) является определяющим?
Ответ: из формулы (3) видно, что определяющим является
множитель ![]()
Учащимся предлагается заполнить таблицу I.
Таблица I
| N | 1 | 2 | 3 | 4 | … | 12 | … | 100 | … | 365 | … | 1000 | … | 8760 |
| 2 | 2,25 | 2,3703 | 2,4414 | … | 2,6139 | … | 2,7047 | … | 2,7149 | … | 2,7169 | … | 2,7181 |
Учитель: если бы мы захотели продолжить таблицу I далее, то получили бы:
при n=100 000 ![]()
а при n=1 000 000 ![]()
Вопрос: какой вывод можно сделать, проанализировав таблицу I?
Ответ: из таблицы I следует, что с ростом числа n
члены последовательности
возрастают, неограниченно приближаясь к числу,
обозначенному в математике буквой е, и равному
е=2,718281828459045….
Учитель: при этом для всех значений n справедливо
неравенство
<
. (4)
Из формулы (3) и неравенства (4) следует, что
<
,
n=1,2,3,… (5)
Вопрос: в чем состоит экономический смысл полученных результатов?
Ответ: экономический смысл полученных результатов состоит в том, что чем чаще в течение года банк начисляет проценты, тем больше становится сумма денег, лежащая на счете вкладчика.
Вопрос: что показывает неравенство (5)?
Ответ: неравенство (5) показывает, что как бы часто в течение одного года банк не начислял проценты на вклад S0, величина Sn неограниченно возрастать не может – по сравнению с S0 величина Sn больше чем в е раз увеличиться не может.
(Дописать в тетради тему занятия).
5. Выступление учащегося о развитии числа е.
6. Закрепление. Ребятам предлагается решить следующую задачу.
Вкладчик на один год положил в банк 405 руб. под 100%
годовых, собираясь накопить к концу года не менее 1000 руб. путем n – кратного начисления процентов за равные промежутки времени. Удастся ли вкладчику добиться поставленной цели? При каких значениях n это произойдет? (Искомое значение найдите подбором.)
7. Подведение итогов.
8. Рефлексия.
Литература
- Дорофеев Г.В. Процентные вычисления. 10 – 11 кл.: Учебно – метод. Пособие / Г.В. Дорофеев, Е.А. Седова. – М.: Дрофа, 2003. – 144 с.: ил. – (Темы школьного курса).
- Симонов А.С. Экономика на уроках математики. – М.: Школа – Пресс, 1999. – 160 с.