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96 台灣大學微積分(C) 第 11 題

考題 / 轉學考微積分 / 台灣大學 / 微積分C

96學年度 · 96台大微積分C · 第 11 題

題目

2. 設某古董的價值隨其年齡而增加,其在任何時間 tt 的增值率皆與當時的價值成正比。若該古董 10 年前的價值是 87 萬 5 千元,現在值 122 萬 5 千元。問從此刻算起,最快再經多少年它的價值就會超過 175 萬元。

(log⁡2=0.30103, log⁡3=0.47712, log⁡5=0.69897, log⁡7=0.84510\log 2=0.30103,\ \log 3=0.47712,\ \log 5=0.69897,\ \log 7=0.84510) (12%)(12\%)

解答

解法一

思路

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  • 增值率與價值成正比,故價值滿足指數成長模型。
  • 先由十年間的價值比求成長常數,再解出價值超過目標值所需的時間。

答題過程

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設 t=0t=0 為現在,價值以萬元為單位。由題意

V(t)=122.5ekt.V(t)=122.5e^{kt}.

十年前的價值是 87.587.5,所以

87.5=122.5e−10k,e10k=122.587.5=75.87.5=122.5e^{-10k}, \qquad e^{10k}=\frac{122.5}{87.5}=\frac75.

要使 V(t)>175V(t)>175,需有

ekt>175122.5=107.e^{kt}>\frac{175}{122.5}=\frac{10}{7}.

因此

t>ln⁡(10/7)k=10ln⁡(10/7)ln⁡(7/5).t>\frac{\ln(10/7)}{k} =\frac{10\ln(10/7)}{\ln(7/5)}.

所求的臨界時間為

10ln⁡(10/7)ln⁡(7/5)≈10.60 年.\boxed{\frac{10\ln(10/7)}{\ln(7/5)}\approx10.60\text{ 年}}.

故超過此值的最早年數約為 10.6010.60 年。