Для решения задачи нам нужно установить зависимость между ставкой налога ( x ) и поступлениями в бюджет ( P(x) ). Поскольку у нас есть информация, что зависимость является квадратичной, предположим, что функция выглядит следующим образом:
[
P(x) = ax^2 + bx + c
]
где ( a ), ( b ) и ( c ) — коэффициенты, которые нам нужно определить.
Исходя из условия задачи, у нас есть три точки c поступления:
- При ( x = 10% ), ( P(10) = 1.3 ) млрд фантиков.
- При ( x = 33% ), ( P(33) = 1.3 ) млрд фантиков.
- При ( x = 27% ), ( P(27) = 1.6 ) млрд фантиков.
Теперь запишем систему уравнений на основе этих данных:
- ( P(10) = a(10^2) + b(10) + c = 1.3 )
[
100a + 10b + c = 1.3
]
- ( P(33) = a(33^2) + b(33) + c = 1.3 )
[
1089a + 33b + c = 1.3
]
- ( P(27) = a(27^2) + b(27) + c = 1.6 )
[
729a + 27b + c = 1.6
]
Теперь у нас есть три уравнения:
( 100a + 10b + c = 1.3 ) \hspace{2cm} (1)
( 1089a + 33b + c = 1.3 ) \hspace{2cm} (2)
( 729a + 27b + c = 1.6 ) \hspace{2cm} (3)
Теперь вычтем первое уравнение из второго и третьего:
Из (2) - (1):
[
(1089 - 100)a + (33 - 10)b + (c - c) = 1.3 - 1.3
]
[
989a + 23b = 0 \hspace{2cm} (4)
]
Из (3) - (1):
[
(729 - 100)a + (27 - 10)b + (c - c) = 1.6 - 1.3
]
[
629a + 17b = 0.3 \hspace{2cm} (5)
]
Теперь выразим ( b ) через ( a ) из уравнения (4):
[
23b = -989a \implies b = -\frac{989}{23}a
]
Теперь подставим это значение ( b ) в уравнение (5):
[
629a + 17\left(-\frac{989}{23}a\right) = 0.3
]
[
629a - \frac{16713}{23}a = 0.3
]
Чтобы избавиться от дробей, умножим всё на 23:
[
14567a - 16713a = 6.9
]
[
-2146a = 6.9
]
[
a = -\frac{6.9}{2146} \approx -0.003215
]
Теперь подставим значение ( a ) для получения ( b ):
[
b = -\frac{989}{23} \cdot \left(-\frac{6.9}{2146}\right) \approx 0.2112
]
Теперь подставим ( a ) и ( b ) обратно в одно из уравнений, например, (1) для определения ( c ):
[
100\left(-0.003215\right) + 10(0.2112) + c = 1.3
]
[
-0.3215 + 2.112 + c = 1.3
]
[
c = 1.3 - 1.7905 = 0.5095
]
Теперь у нас есть коэффициенты:
[
a \approx -0.003215, \quad b \approx 0.2112, \quad c \approx 0.5095
]
Теперь, чтобы найти максимальную прибыль, мы используем формулу для нахождения координаты вершины параболы, которая выглядит как:
[
x_{max} = -\frac{b}{2a}
]
Подставим значения ( a ) и ( b ):
[
x_{max} = -\frac{0.2112}{2 \times -0.003215} \approx 32.9%
]
Таким образом, ставка налога на продажу сапогов-скороходов, которая приведёт к максимальным поступлениям в бюджет Тридевятого царства, составляет примерно 32.9%.