Чтобы решить эту задачу, мы начнем с того, что сформулируем зависимость поступления налогов, используя информацию, которую нам дали. По условию задачи, эта зависимость — квадратичная функция.
Обозначим:
- \( x \) — ставка налога на продажу сапогов скороходов (в процентах),
- \( f(x) \) — сумма поступлений в бюджет (в миллиардах фантиков).
Согласно информации, у нас есть следующие данные:
- При \( x = 10\% \), \( f(10) = 1,3 \) млрд фантиков.
- При \( x = 27\% \), \( f(27) = 1,6 \) млрд фантиков.
- При \( x = 33\% \), \( f(33) = 1,3 \) млрд фантиков.
Квадратичная функция имеет вид: \[ f(x) = ax^2 + bx + c \]
Шаг 1: Подставим известные значения
Мы можем подставить известные значения в уравнение.
Для \( x = 10 \): \[ f(10) = a(10)^2 + b(10) + c = 1,3 \] или \[ 100a + 10b + c = 1,3 \quad (1) \]
Для \( x = 27 \): \[ f(27) = a(27)^2 + b(27) + c = 1,6 \] или \[ 729a + 27b + c = 1,6 \quad (2) \]
Для \( x = 33 \): \[ f(33) = a(33)^2 + b(33) + c = 1,3 \] или \[ 1089a + 33b + c = 1,3 \quad (3) \]
Шаг 2: Система уравнений
Теперь у нас есть система из трех уравнений:
- \( 100a + 10b + c = 1,3 \)
- \( 729a + 27b + c = 1,6 \)
- \( 1089a + 33b + c = 1,3 \)
Умножим первое уравнение на -1 для упрощения:
\[ -100a - 10b - c = -1,3 \]
Теперь прибавим его к уравнению (2) и (3):
Из уравнения (2): \[ (729 - 100)a + (27 - 10)b + (c - c) = 1,6 - 1,3 \] \[ 629a + 17b = 0,3 \quad (4) \]
Из уравнения (3): \[ (1089 - 100)a + (33 - 10)b + (c - c) = 1,3 - 1,3 \] \[ 989a + 23b = 0 \quad (5) \]
Шаг 3: Найдем \(a\) и \(b\)
Теперь у нас новая система из двух уравнений (4) и (5):
- \( 629a + 17b = 0,3 \)
- \( 989a + 23b = 0 \)
Решим систему. Из (5) выразим \(b\) через \(a\): \[ b = -\frac{989}{23}a \]
Подставим это значение в (4): \[ 629a + 17 \left(-\frac{989}{23}a\right) = 0,3 \]
Умножим уравнение на 23 (чтобы избавиться от дробей): \[ 629 \cdot 23 a - 17 \cdot 989 a = 0,3 \cdot 23 \] \[ 14467a - 16813a = 6,9 \] \[ -2346a = 6,9 \] \[ a = -\frac{6,9}{2346} \approx -0,002943 \]
Теперь подставим значение \(a\) обратно, чтобы найти \(b\): \[ b = -\frac{989 \cdot (-0,002943)}{23} \approx 0,13036 \]
Шаг 4: Найдем \(c\)
Теперь можем найти \(c\) из уравнения (1).
Подставим найденные \(a\) и \(b\) в любое из уравнений. Возьмем (1): \[ 100(-0,002943) + 10(0,13036) + c = 1,3 \] \[ -0,2943 + 1,3036 + c = 1,3 \] \[ c \approx 1,3 - 1,0093 \approx 0,2907 \]
Шаг 5: Обобщение и нахождение максимума
Теперь мы имеем все коэффициенты:
- \(a \approx -0,002943\)
- \(b \approx 0,13036\)
- \(c \approx 0,2907\)
Квадратичная функция будет иметь максимум в точке \(x = -\frac{b}{2a}\): \[ x_{max} = -\frac{0,13036}{2 \cdot (-0,002943)} \approx 22,14 \]
Ответ
Таким образом, максимальная ставка налога на продажу сапогов скороходов, которая приведет к максимальным поступлениям в бюджет тридевятого царства, составляет примерно 22,14%.