Для решения данной задачи мы будем использовать свойства квадратичных функций.
Во-первых, так как доход от налогов является квадратичной функцией от ставки налога, можно записать ее как:
[ f(x) = ax^2 + bx + c ]
где ( x ) — это налоговая ставка, а ( f(x) ) — это поступления в бюджет (в миллиардах фантиков).
Шаг 1: Запись уравнений
У нас есть три условия, которые дают нам значения функции в трех различных точках:
При ( x = 10 ) (10% ставка) поступления ( f(10) = 1.3 ) млрд фантиков:
[ f(10) = a(10^2) + b(10) + c = 1.3 ]
При ( x = 33 ) (33% ставка) поступления ( f(33) = 1.3 ) млрд фантиков:
[ f(33) = a(33^2) + b(33) + c = 1.3 ]
При ( x = 27 ) (27% ставка) поступления ( f(27) = 1.6 ) млрд фантиков:
[ f(27) = a(27^2) + b(27) + c = 1.6 ]
Теперь можем записать систему уравнений:
- ( 100a + 10b + c = 1.3 ) (1)
- ( 1089a + 33b + c = 1.3 ) (2)
- ( 729a + 27b + c = 1.6 ) (3)
Шаг 2: Устранение переменных
Теперь начнем устранять переменную ( c ) из уравнений:
- Из уравнения (1) выразим ( c ):
[ c = 1.3 - 100a - 10b ]
Теперь подставим это ( c ) в уравнения (2) и (3):
Подставим ( c ) в (2):
[
1089a + 33b + (1.3 - 100a - 10b) = 1.3
]
Упростим:
[
989a + 23b = 0 \quad \text{(4)}
]
Подставим ( c ) в (3):
[
729a + 27b + (1.3 - 100a - 10b) = 1.6
]
Упростим:
[
629a + 17b = 0 \quad \text{(5)}
]
Шаг 3: Решение системы уравнений
Теперь, у нас есть система из двух уравнений (4) и (5):
- ( 989a + 23b = 0 )
- ( 629a + 17b = 0 )
Решим ее. Выразим ( b ) через ( a ) из (4):
[
b = -\frac{989}{23}a
]
Подставим это значение в (5):
[
629a + 17\left(-\frac{989}{23}a\right) = 0
]
Умножим все на 23, чтобы избавиться от дробей:
[
14467a - 16813a = 0
]
[
-2346a = 0 \implies a = 0
]
Это означает, что функция не имеет линейной компоненты. Теперь подставим ( a = 0 ) обратно в одно из уравнений. Это говорит нам, что ( b ) также равно 0, что не имеет смысла. Применим другой метод.
Шаг 4: Максимум квадратичной функции
Коэффициенты ( a, b, c ) не получились, но мы знаем, что максимальные поступления будут при налоговой ставке ( x ) где ( x = -\frac{b}{2a} ). Теперь нам нужно определить ( b ) и ( a ).
Используя известные нам значения:
Скорректируем систему уравнений так, чтобы найти, какая ставка принесет максимальные доходы.
Из этих условий можем установить, что производная от функции (первый производный будет равен нулю в точке максимума) показывает максимальные значения между 10% и 33%.
Рассмотрим решение между этими значениями
Чтобы найти точное значение, проверяем:
- Для 10: ( 1.3 )
- Для 27: ( 1.6 )
- Для 33: ( 1.3 )
На основе предоставленных данных, видно, что максимальная ставка будет ближе к 27%. Это упрощенно показывается большим получением при ставке 27%.
Ответ
Таким образом, ставка налога на продажу сапогов-скороходов, которая приведёт к максимальным поступлениям в бюджет Тридевятого царства, равна 27%.