Для решения данной задачи мы будем использовать свойства квадратичной функции, поскольку поступления в бюджет налогов от ставки налога представляются именно такой функцией.
Этап 1: Определение функции
Пусть ( x ) — это ставка налога на продажу сапогов-скороходов в процентах. Условия задачи подсказывают, что можно выразить поступления в бюджет как квадратичную функцию:
[
P(x) = ax^2 + bx + c
]
где ( P(x) ) — поступления в бюджет (в миллиардах фантиков), а ( a, b, c ) — некоторые коэффициенты.
Этап 2: Установка уравнений на основе данных
Из условия имеем три точки:
- При ( x = 10 ): ( P(10) = 1.3 )
- При ( x = 27 ): ( P(27) = 1.6 )
- При ( x = 33 ): ( P(33) = 1.3 )
Теперь мы можем записать систему уравнений:
- ( 100a + 10b + c = 1.3 ) (из ( P(10) ))
- ( 729a + 27b + c = 1.6 ) (из ( P(27) ))
- ( 1089a + 33b + c = 1.3 ) (из ( P(33) ))
Этап 3: Выражение системы
Теперь мы можем вычесть первое уравнение из второго и третьего, чтобы избавиться от ( c ).
Второе уравнение - Первое:
[
(729a + 27b + c) - (100a + 10b + c) = 1.6 - 1.3
]
[
629a + 17b = 0.3 \quad (1)
]
Третье уравнение - Первое:
[
(1089a + 33b + c) - (100a + 10b + c) = 1.3 - 1.3
]
[
989a + 23b = 0 \quad (2)
]
Этап 4: Решение системы
Теперь у нас есть две линейные зависимости:
- ( 629a + 17b = 0.3 )
- ( 989a + 23b = 0 )
Теперь выразим ( b ) из второго уравнения:
[
b = -\frac{989a}{23} \quad (3)
]
Подставим (3) в (1):
[
629a + 17\left(-\frac{989a}{23}\right) = 0.3
]
Умножим всё на 23 для удобства:
[
629 \cdot 23a - 17 \cdot 989a = 6.9
]
Посчитаем:
[
14467a - 16813a = 6.9
]
[
-2336a = 6.9 \quad \Rightarrow \quad a = -\frac{6.9}{2336} \approx -0.002953
]
Теперь подставим ( a ) в (3) для нахождения ( b ):
[
b = -\frac{989 \cdot \left(-\frac{6.9}{2336}\right)}{23} \approx 0.1965
]
Этап 5: Нахождение ( c )
Теперь подставим ( a ) и ( b ) в любое из уравнений для нахождения ( c ):
[
100(-0.002953) + 10(0.1965) + c = 1.3
]
[
-0.2953 + 1.965 + c = 1.3
]
[
c = 1.3 - 1.6697 \approx 0.6303
]
Этап 6: Форма функции
Итак, мы нашли параметры:
[
P(x) = -0.002953x^2 + 0.1965x + 0.6303
]
Этап 7: Нахождение максимума функции
Коэффициент ( a < 0 ), следовательно, график параболы открывается вниз. Максимум находится в вершине параболы по формуле:
[
x = -\frac{b}{2a} = -\frac{0.1965}{2 \cdot (-0.002953)} \approx 33.29
]
Ответ
Таким образом, максимальная ставка налога на продажи сапогов-скороходов, которая максимизирует доходы в бюджет Тридевятого царства, составляет примерно 33.3%.