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%.