Bài toán này là một ứng dụng thực tế của cấp số cộng vào việc so sánh hai phương án trả lương. Ta sẽ mô hình hóa mỗi phương án thành một cấp số cộng, sau đó tính tổng số tiền nhận được trong các khoảng thời gian khác nhau để đưa ra lựa chọn tối ưu nhất.
Khi kí kết hợp đồng lao động đối với người lao động, một doanh nghiệp đề xuất hai phương án trả lương như sau:
Phương án 1: Năm thứ nhất, tiền lương là 120 triệu. Kể từ năm thứ hai trở đi, mỗi năm, tiền lương được tăng 18 triệu.
Phương án 2: Quý thứ nhất, tiền lương là 24 triệu. Kể từ quý thứ hai trở đi, mỗi quý tiền lương được tăng 1,8 triệu.
Nếu là người được tuyển dụng vào doanh nghiệp trên, em sẽ chọn phương án nào khi:
a) Kí hợp đồng lao động 3 năm?
Để so sánh hai phương án, ta thực hiện các bước sau:
Mô hình hóa: Nhận thấy cả hai phương án đều là các cấp số cộng.
Phương án 1: Dãy số tiền lương theo năm, $\left(u_n\right)$.
Phương án 2: Dãy số tiền lương theo quý, $\left(v_n\right)$.
Xác định các yếu tố: Tìm số hạng đầu ($u_1, v_1$) và công sai ($d_u, d_v$) cho mỗi cấp số cộng.
Tính tổng: Áp dụng công thức tính tổng $n$ số hạng đầu của cấp số cộng: $S_n = \frac{n}{2}(2u_1 + (n-1)d)$ hoặc $S_n = \frac{n}{2}(u_1 + u_n)$.
So sánh: Tính tổng số tiền nhận được trong 3 năm và 10 năm cho cả hai phương án (lưu ý quy đổi năm ra quý cho phương án 2) rồi đưa ra kết luận.
• Theo phương án 1: Gọi (un) là dãy số tiền lương của người lao động theo phương án 1 qua mỗi năm. Dãy số (un) lập thành một cấp số cộng có số hạng đầu u1 = 120 và công sai d = 18.
Khi đó số hạng tổng quát của cấp số nhân là: un = 120 + (n – 1).18.
• Theo phương án 2: Gọi (vn) là dãy số tiền lương của người lao động theo phương án 2 qua từng quý. Dãy số (vn) lập thành một cấp số cộng có số hạng đầu v1 = 24 và công sai d = 1,8.
Khi đó số hạng tổng quát của cấp số nhân là vn = 24 + (n – 1).1,8.
a) Khi kí hợp đồng 3 năm tương đương với 12 quý ta có:
• Theo phương án 1: u3 = 120 + (3 – 1).18 = 156 (triệu đồng)
Tổng số tiền lương nhận được sau 3 năm là:
(triệu đồng).
• Theo phương án 2: u12 = 24 + (12 – 1).1,8 = 43,8.
Tổng số tiền lương nhận được sau 3 năm tương ứng với 12 quý là:
(triệu đồng).
Vậy nếu được tuyển dụng vào doanh nghiệp và kí hợp đồng lao động 3 năm thì nên theo phương án 1.
b) Khi kí hợp đồng 10 năm tương đương với 40 quý ta có:
• Theo phương án 1: u10 = 120 + (10 – 1).18 = 282 (triệu đồng)
Tổng số tiền lương nhận được sau 10 năm là:
(triệu đồng).
• Theo phương án 2: u40 = 24 + (40 – 1).1,8 = 94,2.
Tổng số tiền lương nhận được sau 10 năm tương ứng với 40 quý là:
(triệu đồng).
Vậy nếu được tuyển dụng vào doanh nghiệp và kí hợp đồng lao động 10 năm thì nên theo phương án 2.
Cả hai phương án trả lương đều được mô hình hóa thành các cấp số cộng. Phương án 1 có mức lương ban đầu cao hơn nhưng tốc độ tăng chậm hơn. Phương án 2 có mức lương ban đầu thấp hơn nhưng được tăng lương thường xuyên hơn (theo quý thay vì theo năm), dẫn đến tốc độ tăng trưởng tổng thu nhập nhanh hơn về lâu dài. Kết quả tính toán cho thấy:
Với hợp đồng ngắn hạn 3 năm, Phương án 1 mang lại tổng thu nhập cao hơn (414 triệu so với 406,8 triệu).
Với hợp đồng dài hạn 10 năm, Phương án 2 lại mang lại tổng thu nhập cao hơn đáng kể (2364 triệu so với 2010 triệu).
• Xem thêm:
Bài 4 trang 52 Toán 11 tập 1 SGK Cánh Diều: Cho cấp số cộng (un) có u1 = 4, u2 = 1. Tính u10.