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复利中的数学

2018-01-19丛心尉

都市家教·上半月 2017年12期
关键词:一次函数指数函数

丛心尉

【摘 要】本文结合经济学中的单利,复利与数学中的一次函数、指数函数,介绍单利,复利,一次函数与指数函数,以及它们的联系。

【关键词】单利;复利;一次函数;指数函数

单利与复利在理财、投资等经济领域里扮演了非常重要的角色,尤其是复利。爱因斯坦曾说过“复利的威力比原子弹还可怕”,被称为世界第八大奇迹。下面将从数学的角度来了解单利与复利。

一、一次函数

概念:形如的函数叫做一次函数,其定义域为:(-∞,+∞)。

当时,一次函数在其定义域内是严格单调递减的;当时,一次函数在其定义域内是严格单调递增的。现以k=0.5,b=1为例,给出其函数图像:

图1

二、指数函数

概念:形如的函数叫做指数函数,其定义域为。

当时,指数函数在其定义域内是严格单调递减的;当时,指数函数在其定义域内是严格单调递增的。现以a=1+0.5为例,给出其函数图像:

图2

现将与的函数图像在同一直角坐标系中呈现如下图:

图3

通过函数图像可以看出,随着x的增大,指数函数值增大的速度要快于一次函数。

三、单利

概念:单利是指按照固定的本金计算利息,是计算利息的一种方法。单利的计算取决于本金,时间及市场一般利率水平等因素。

例1、小明手中现有5000元压岁钱,准备以定期方式,存入银行2年,年利率以2.25%计,以单利方法计息,试问存款到期后小明共能取出多少钱?其中利息有多少?

解:由于年利率为2.25%,且存款时长为2年,所以到期后取出的钱共有

其中利息金额为

答:2年存款到期后小明共能取出5225元,其中利息金额为225元。

注:(1)由例1可以看出,按照单利的计算方法,第一年存款產生的利息不会计入本金,即本金金额一直保持不变。

(2)假设本金为A,利率为p,存款(贷款)时间长度为x,则单利计算方法下,最终金额为。

四、复利

概念:复利是指在每经过一个计息期后,都要将所生利息加入本金,以计算下期的利息。

例2、小明手中现有5000元压岁钱,准备以定期方式,存入银行2年,年利率以2.25%计,以复利方法计息,试问存款到期后小明共能取出多少钱?其中利息有多少?

解:由于年利率为2.25%,且存款时长为2年,所以到期后取出的钱共有

其中利息金额为 :

答:2年存款到期后小明共能取出5227.53125元,其中利息金额为227.53125元。

注:(1)由例2可以看出,按照复利的计算方法,第一年存款产生的利息会计入本金,即以利生利,也就是俗称的“利滚利”。

(2)假设本金为A,利率为p,存款(贷款)时间长度为x,则复利计算方法下,最终金额为。

对于复利最终金额计算可以看做是的指数函数。单利最终金额可以看做是的一次函数。显然当本金,利率相同的情况下,复利计算方法的利息金额要高于单利计算方法的利息金额,并且随着时间的延长,两个利息金额的差距会越来越大(可以参考图3)。看来“复利的威力的确比原子弹还可怕”。

参考文献:

[1]范兴华.复利数学 [M].北京:清华大学出版社,2008.

[2]高明辉,韩晓东,邢士宾,高俊科.关于连续复利计算模型的辩证[J].数学的实践与认识,2011,41(4):99-108.

[3]彭文学,李少斌.经济数学基础[M].武汉:武汉大学出版社,2007.

[4]吴添祖,冯勤,欧阳仲健.技术经济学[M].北京:清华大学出版社,2007.endprint

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