简(Jane)在2025年1月买了一辆电动汽车。购买后,汽车的价值 $V 随时间而减少,且可以通过模型 V=38000e−ktV = 38000e^{-kt} 进行建模,其中 kk 是一个正数常数,tt 是以年为单位的时间。预计行驶 3 年后,汽车的价值将为 $29000。简打算在汽车价值降至原始价值的一半时将其出售。 写出清晰的数学计算过程,求简最可能在哪个年份出售她的电动汽车。

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完整解法

1

1. Substitute the given values to find the constant $k$.

When t=3t = 3, V=29000V = 29000.
29000=38000e−3k29000 = 38000e^{-3k}
e−3k=2900038000=2938e^{-3k} = \frac{29000}{38000} = \frac{29}{38}
−3k=ln⁡(2938)-3k = \ln\left(\frac{29}{38}\right)
k=−13ln⁡(2938)≈0.089981k = -\frac{1}{3}\ln\left(\frac{29}{38}\right) \approx 0.089981

2. Set up the equation for when the car's value drops to half.

Half of the original value is 12×38000=19000\frac{1}{2} \times 38000 = 19000.
19000=38000e−kt19000 = 38000e^{-kt}
e−kt=0.5e^{-kt} = 0.5

3. Solve for $t$.

−kt=ln⁡(0.5)-kt = \ln(0.5)
t=ln⁡(0.5)−kt = \frac{\ln(0.5)}{-k}
t=ln⁡(0.5)13ln⁡(2938)≈7.703 yearst = \frac{\ln(0.5)}{\frac{1}{3}\ln\left(\frac{29}{38}\right)} \approx 7.703 \text{ years}

4. Determine the calendar year.

The car was bought in January 2025 (t=0t=0).
7.7037.703 years after January 2025 falls in the year 2025+7=20322025 + 7 = 2032.

答案

2032

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