现有某种细胞100个,其中有占总数1/2的细胞每小时分裂一次,即由1个细胞分裂成2个细胞,按这种规律发展下去,经过多少小时,细胞总数可以超过1010个?(参考数据:lg3=0.477,lg2=0.301).

问题描述:

现有某种细胞100个,其中有占总数

1
2
的细胞每小时分裂一次,即由1个细胞分裂成2个细胞,按这种规律发展下去,经过多少小时,细胞总数可以超过1010个?(参考数据:lg3=0.477,lg2=0.301).

现有细胞100个,先考虑经过1、2、3、4个小时后的细胞总数,
1小时后,细胞总数为

1
2
×100+
1
2
×100×2
=
3
2
×100

2小时后,细胞总数为
1
2
×
3
2
×100+
1
2
×
3
2
×100×2
=
9
4
×100

3小时后,细胞总数为
1
2
×
9
4
×100+
1
2
×
9
4
×100×2
=
27
8
×100

4小时后,细胞总数为
1
2
×
27
8
×100+
1
2
×
27
8
×100×2
=
81
16
×100

可见,细胞总数y与时间x(小时)之间的函数关系为:y=100×(
3
2
)x
,x∈N*
由100×(
3
2
)x
>1010,得(
3
2
)x>108
,两边取以10为底的对数,得xlg
3
2
>8,
∴x>
8
lg3−lg2
,∵
8
lg3−lg2
8
0.477−0.301
≈45.45

∴x>45.45.
答:经过46小时,细胞总数超过1010个.