Давайте разберёмся с задачей пошагово.
Шаг 1: Анализ задачи
Мы имеем квадратичную зависимость, которая представляется в виде:
[ f(x) = ax^2 + bx + c ]
где ( x ) — это ставка налога на продажу сапогов-скороходов, а ( f(x) ) — это сумма налоговых поступлений в бюджет.
У нас есть три точки, которые будут использоваться для определения коэффициентов квадратичной функции:
- При ( x_1 = 10 % ), ( f(x_1) = 1.3 ) млрд фантиков.
- При ( x_2 = 33 % ), ( f(x_2) = 1.3 ) млрд фантиков.
- При ( x_3 = 27 % ), ( f(x_3) = 1.6 ) млрд фантиков.
Шаг 2: Подстановка значений в уравнение
У нас есть три уравнения для трёх неизвестных ( a ), ( b ), и ( c ):
- ( a(10)^2 + b(10) + c = 1.3 )
- ( a(33)^2 + b(33) + c = 1.3 )
- ( a(27)^2 + b(27) + c = 1.6 )
Это система уравнений, которую необходимо решить.
Шаг 3: Записать систему уравнений
- ( 100a + 10b + c = 1.3 )
- ( 1089a + 33b + c = 1.3 )
- ( 729a + 27b + c = 1.6 )
Шаг 4: Выразить ( c ) и подставить
Вычтем первое уравнение из второго и третьего, чтобы избавиться от ( c ).
Второе уравнение - Первое:
[
(1089a - 100a) + (33b - 10b) + (c - c) = 1.3 - 1.3
]
[
989a + 23b = 0
\quad (1)
]
Третье уравнение - Первое:
[
(729a - 100a) + (27b - 10b) + (c - c) = 1.6 - 1.3
]
[
629a + 17b = 0.3
\quad (2)
]
Теперь у нас есть система из двух уравнений (1) и (2).
Шаг 5: Решение системы (1) и (2)
Из уравнения (1) выразим ( b ):
[
23b = -989a \implies b = -\frac{989}{23} a
]
Подставим в (2):
[
629a + 17\left(-\frac{989}{23}a\right) = 0.3
]
Умножим всё на 23 для избавления от дробей:
[
14467a - 16803a = 6.9
]
[
-2336a = 6.9 \implies a = -\frac{6.9}{2336} \approx -0.00295
]
Теперь подставим ( a ) назад для нахождения ( b ):
[
b = -\frac{989}{23}(-0.00295) \approx 0.134
]
И теперь подставляем ( a ) и ( b ) в первое уравнение, чтобы найти ( c ):
[
100(-0.00295) + 10(0.134) + c = 1.3
]
[
-0.295 + 1.34 + c = 1.3 \implies c \approx 0.255
]
Шаг 6: Полная функция
Теперь имеем:
[ f(x) = -0.00295x^2 + 0.134x + 0.255 ]
Шаг 7: Нахождение максимума
Максимум квадратичной функции ( ax^2 + bx + c ) достигается в точке:
[
x_{max} = -\frac{b}{2a} = -\frac{0.134}{2 \times -0.00295} \approx 22.7
]
Ответ
Таким образом, ставка налога на продажу сапогов-скороходов, которая приведёт к максимальным поступлениям в бюджет Тридевятого царства, составляет приблизительно 23%.