重要极限与利息计算

(整期优先)网络出版时间:2021-04-16
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重要极限与利息计算

翟维红

天津海运职业学院

摘要:在高等数学两个重要极限教学中,通过运用实例教学,激发学生的学习兴趣,使其增强探求新知的方法,即达到使学生对重要极限的深入理解与掌握,又养成良好的学习方法的目的。


关键词:重要极限 连续复利 应用


  1. 引言

极限概念在经济生活中运用非常广泛,极限方法体现着无限逼近的思想。对于经济问题来说,无限逼近是相对的,实际问题中对于经济量的估算并不需要绝对精准,只要逼近次数足够多,误差小到合理范围内即可以逼近次数无限大来处理。连续复利公式就是通过这种方法求出的,并在实际工作中有着广泛的应用。

二、第二个重要极限

公式结构:6079323aa2782_html_e68b89a3b7adae3a.gif ,函数极限为6079323aa2782_html_9e28e732235d4f25.gif 型未定式极限,在这里给出一个直观说明,表明6079323aa2782_html_7dd435106b9edc4.gif6079323aa2782_html_568f96969ff61acf.gif (如表1)。

表1(以数列极限为例)

6079323aa2782_html_8525b2015568d1a8.gif

1

2

3

4

5

10

100

1000

10000

100000

6079323aa2782_html_26ff64435b6506f2.gif

2

2.25

2.37

2.441

2.488

2.594

2.705

2.717

2.718

2.7182

显然,6079323aa2782_html_c221786a3369a856.gif6079323aa2782_html_6050e4ae368039d0.gif 是一个无理数),若6079323aa2782_html_d32b3193d91fe9a.gif 取负整数值,列表同样成立。可以证明,此数列换成函数后极限仍成立,即6079323aa2782_html_e68b89a3b7adae3a.gif

三、连续复利公式

(一)以年为期的复利公式

设本金为6079323aa2782_html_b00001d19a47ba73.gif ,年利率为6079323aa2782_html_855a99f31312dff8.gif一年后的本利和为6079323aa2782_html_9dc35a9a30fe2535.gif ,则6079323aa2782_html_a7d6ac0d999206ec.gif ;把6079323aa2782_html_88b2cf88bc88478f.gif 作为本金存入,第二年后的本利和为6079323aa2782_html_c2dd823da6fa7395.gif ;再把6079323aa2782_html_faa767e4ceba8c6f.gif 存入,如此反复,6079323aa2782_html_3dcdd14ace7d990a.gif 年后的本利和为6079323aa2782_html_9fbd922e741fb6a4.gif ,则以年为期的复利公式为:6079323aa2782_html_4f8b926e7965300d.gif (1)。

(二)连续复利公式

若把一年分为6079323aa2782_html_e296ea666f5ef5ea.gif 期计息,这时每期利率可认为是6079323aa2782_html_2837a583bb2df4e6.gif ,于是推得6079323aa2782_html_c0214e7ca2aa9a5b.gif 年的本利和为

6079323aa2782_html_e805ea9ff90de79b.gif ,假设计息期无限缩短,则期权6079323aa2782_html_cd32d8ef8d895ba7.gif ,得到计算连续复利的公式为:6079323aa2782_html_e522ec09fd020cf6.gif6079323aa2782_html_fdfbb275214f89ec.gif6079323aa2782_html_5e3676e97f0453bc.gif6079323aa2782_html_1e10c9090c76896f.gif

即,6079323aa2782_html_c3df50cbb83b8ef3.gif (2)

四、应用

例1、有本金10000元,存款一年,年利率1.75%,求到期本利之和。(1)按一年一期计息;(2)按连续复利计息。

解:(1)6079323aa2782_html_ecd19e964e802a0c.gif ,由公式(1)可得出到期本利和为:

6079323aa2782_html_61ce4fa6a6f14033.gif (元)

(2)6079323aa2782_html_3bab358d0b38d6f3.gif ,由公式(2)可得出到期本利和为:

6079323aa2782_html_4f949e21320296f2.gif (元)

经比较得出,利率非常低时,两种存款方式的收益区别不大。特别是在连续复利计息方式下随着计息期数的增加,利息虽然会有增加,但是随着期数不断增加趋于无穷时,本利和6079323aa2782_html_c3df50cbb83b8ef3.gif 会趋于一个定数。故采取连续复利方式存款时本利之和并不会越来越多。目前银行存款利率都不是很高,存款人要想取得相对较高的回报可通过以下两种方式;一种是存期长,利率较高,不会要求起存门槛;另一种是存期短,但要求起存门槛,利率也较高。

例2、某单位2017年1月10日购置一台设备,贷款100万元,年利率5.25%,2021年1月10日到期,一次还本付息,求贷款到期时还款总额。(1)按一年一期计息;(2)按连续复利计息。

解:(1)6079323aa2782_html_f37fef2f9ac06ed2.gif ,由公式(1)可得出到期还款总额为:

6079323aa2782_html_5e97dd4a129056c.gif (万元)

(2)6079323aa2782_html_8f929ac96d0ff7c5.gif ,由公式(2)可得出到期还款总额为:

6079323aa2782_html_1be09be4df5deb50.gif (万元)

经比较得出,利率比较高时,两种还款方式的差异还是较大的。所以民间借贷时,某些贷款方为了取得高额的回报,往往采取连续复利的计息方式收取借款方的利息,一旦违约,后果不堪设想。所以有贷款需求时一定要通过正规渠道申请,避免发生借贷纠纷。

第二个重要极限结合实例讲解,能够提升学生学习数学的兴趣,并使学生感受到在数学课堂中不仅可以学数学,还能用数学的乐趣。


参考文献:

[1]李建平 曹定华.微积分(第五版) [M].复旦大学出版社,2015(11)

[2]窦连江.高等数学(经管类专业适用) [M].高等教育出版社,2006(9)

[3]梁素梅.第二个重要极限在复利问题中的应用[J].数学学习与研究,2017(6)


作者简介:翟维红(1968—),女,天津市人,天津海运职业学院副教授,主要研究基础数学。通讯地址:天津海运职业学院社科部(300350),邮箱zhaiweih@163.com,联系电话13820907850。

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