Чтобы решить задачу о нахождении максимальной ставки налога, при которой поступления в бюджет будут минимальными, следуем следующему плану:
Шаг 1: Определение модели
Согласно условию, зависимость поступлений ( P ) от налоговой ставки ( x ) является квадратичной функцией. Обычно такая зависимость имеет вид:
[
P(x) = ax^2 + bx + c
]
где ( a ), ( b ), и ( c ) — некоторые коэффициенты. Поскольку у нас есть несколько точек, можем использовать их, чтобы составить систему уравнений.
Шаг 2: Составление системы уравнений
Из условия задачи известны три точки:
- ( P(10) = 1.3 )
- ( P(33) = 1.3 )
- ( P(27) = 1.6 )
Подставим эти значения в уравнение квадратичной функции:
При ( x = 10 ):
[
a(10)^2 + b(10) + c = 1.3 \quad \Rightarrow \quad 100a + 10b + c = 1.3 \quad \text{(1)}
]
При ( x = 33 ):
[
a(33)^2 + b(33) + c = 1.3 \quad \Rightarrow \quad 1089a + 33b + c = 1.3 \quad \text{(2)}
]
При ( x = 27 ):
[
a(27)^2 + b(27) + c = 1.6 \quad \Rightarrow \quad 729a + 27b + c = 1.6 \quad \text{(3)}
]
Теперь у нас есть три уравнения с тремя неизвестными ( a ), ( b ) и ( c ).
Шаг 3: Решение системы уравнений
Мы можем вычесть уравнение (1) из уравнений (2) и (3) для упрощения системы:
Вычитание уравнений:
Из (2) - (1):
[
(1089a - 100a) + (33b - 10b) + (c - c) = 1.3 - 1.3
]
[
989a + 23b = 0 \quad \text{(4)}
]
Из (3) - (1):
[
(729a - 100a) + (27b - 10b) + (c - c) = 1.6 - 1.3
]
[
629a + 17b = 0.3 \quad \text{(5)}
]
Теперь у нас есть две уравнения (4) и (5).
Шаг 4: Найдем коэффициенты
Теперь можем выразить ( b ) через ( a ) из уравнения (4):
[
23b = -989a \quad \Rightarrow \quad b = -\frac{989}{23}a \approx -43.87a
]
Подставляем ( b ) в уравнение (5):
[
629a + 17(-43.87a) = 0.3
]
[
629a - 746.79a = 0.3
]
[
-117.79a = 0.3 \quad \Rightarrow \quad a \approx -0.002543
]
Теперь находясь ( a ), можем найти ( b ):
[
b \approx -43.87(-0.002543) \approx 0.1119
]
Шаг 5: Найдем ( c )
Подставим ( a ) и ( b ) в одно из исходных уравнений. Возьмем уравнение (1):
[
100(-0.002543) + 10(0.1119) + c = 1.3
]
[
-0.2543 + 1.119 + c = 1.3
]
[
c \approx 1.3 + 0.2543 - 1.119 \approx 0.4353
]
Шаг 6: Подводим итог
Теперь у нас есть квадратичная функция:
[
P(x) \approx -0.002543x^2 + 0.1119x + 0.4353
]
Шаг 7: Максимум функции
Чтобы найти максимум, воспользуемся координатой вершины параболы:
[
x_{max} = -\frac{b}{2a} = -\frac{0.1119}{2(-0.002543)} \approx 21.98
]
Ответ
Таким образом, ставка налога на продажу сапогов-скороходов, приводящая к максимальным поступлениям в бюджет Тридевятого царства, составляет приблизительно 22%.