Чтобы решить задачу, мы можем использовать свойства квадратичной функции. Давайте обозначим налоговую ставку за ( x ) (в процентах), а поступления в бюджет (в миллиардов фантиков) за ( f(x) ).
Из условия задачи мы знаем три точки:
- ( f(10) = 1.3 )
- ( f(33) = 1.3 )
- ( f(27) = 1.6 )
Эти точки дадут нам возможность построить квадратичную функцию в форме:
[
f(x) = ax^2 + bx + c
]
Однако, учитывая, что значение функции при ставках 10% и 33% одинаково, это также означает, что функция имеет симметричность (максимум будет на середине между этими значениями).
Чтобы найти координаты вершины (максимум функции), воспользуемся формулой для нахождения вершины параболы, заданной уравнением ( y = ax^2 + bx + c ):
[
x_{max} = -\frac{b}{2a}
]
Но в нашем случае мы можем более быстро найти место максимума, исходя из симметрии. Ставки налогов 10% и 33% дают одинаковые налоговые поступления, а сумма этих ставок:
[
10 + 33 = 43
]
Середина между ними:
[
\frac{43}{2} = 21.5
]
В промежутке между ними у нас есть точка 27%, где поступления уже больше (1.6 млрд фантиков). Таким образом, можем сделать вывод, что максимум будет находиться между 21.5% и 27%.
Для точного нахождения максимума, давайте используем известный факт о данном множестве точек. Мы определим функцию на основе этих трех значений.
Парабола имеет вид:
[
f(x) = a(x-10)(x-33) + 1.3
]
где ( a ) — коэффициент, который определяет "направление" параболы. Чтобы найти значение ( a ), подставим 27% в уравнение.
- Подставляем:
[
f(27) = a(27-10)(27-33) + 1.3 = 1.6
]
[
a(17)(-6) + 1.3 = 1.6
]
[
-102a + 1.3 = 1.6
]
[
-102a = 0.3 \implies a = -\frac{0.3}{102} = -\frac{1}{340}
]
Теперь можем составить полное уравнение с найденным ( a ):
[
f(x) = -\frac{1}{340}(x-10)(x-33) + 1.3
]
Чтобы определить максимальные поступления, находим вершину параболы:
[
x_{max} = \frac{10 + 33}{2} = 21.5
]
Рядом уже есть значение 27% с более высокими поступлениями, так что значение в 21.5% будет эффектно закрываться к максимальному числу поступлений в самом чертеже.
Ответ:
Максимальная ставка налога на продажу сапогов-скороходов, которая приведет к наибольшим поступлениям в бюджет Тридевятого царства, составляет 27%.