Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 16 № 516053
i

Пен­си­он­ный фонд вла­де­ет ак­ци­я­ми, цена ко­то­рых к концу года t ста­но­вит­ся рав­ной t2 тыс. руб. (т. е. к концу пер­во­го года они стоят 1 тыс. руб., к концу вто­ро­го  — 4 тыс. руб. и т. д.), в те­че­ние 20 лет. В конце лю­бо­го года можно про­дать акции по их ры­ноч­ной цене на конец года и по­ло­жить вы­ру­чен­ные день­ги в банк под 25% го­до­вых. В конце ка­ко­го года нужно про­дать акции, чтобы при­быль была мак­си­маль­ной?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть акции про­да­ны в конце года t за t2 тыс. руб., и по­лу­чен­ная сумма по­ло­же­на в банк на остав­ши­е­ся 20 − t лет под 25% го­до­вых. Тогда цена акций на конец срока со­ста­вит s левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка =t в квад­ра­те умно­жить на 1,25 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 20 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка тыс. руб. Найдём наи­боль­шее зна­че­ние по­лу­чен­ной функ­ции на мно­же­стве на­ту­раль­ных t, не пре­вос­хо­дя­щих 20. Имеем:

s' левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка = 2t умно­жить на 1,25 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 20 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка плюс t в квад­ра­те умно­жить на 1,25 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 20 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка \ln1,25 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = 1,25 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 20 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка t левая круг­лая скоб­ка 2 минус t\ln1,25 пра­вая круг­лая скоб­ка .

Най­ден­ная про­из­вод­ная об­ра­ща­ет­ся в нуль в точке  дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: \ln1,25 конец дроби =2 ло­га­рифм по ос­но­ва­нию левая круг­лая скоб­ка 1,25 пра­вая круг­лая скоб­ка e и ме­ня­ет в ней знак с плюса на минус. Сле­до­ва­тель­но, это точка мак­си­му­ма. За­ме­тим, что

 левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни 4 мень­ше e мень­ше левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни 5 рав­но­силь­но ло­га­рифм по ос­но­ва­нию левая круг­лая скоб­ка 1,25 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни 4 мень­ше ло­га­рифм по ос­но­ва­нию левая круг­лая скоб­ка 1,25 пра­вая круг­лая скоб­ка e мень­ше ло­га­рифм по ос­но­ва­нию левая круг­лая скоб­ка 1,25 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни 5 рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но 4 мень­ше ло­га­рифм по ос­но­ва­нию левая круг­лая скоб­ка 1,25 пра­вая круг­лая скоб­ка e мень­ше 5 рав­но­силь­но 8 мень­ше 2 ло­га­рифм по ос­но­ва­нию левая круг­лая скоб­ка 1,25 пра­вая круг­лая скоб­ка e мень­ше 10.

Из по­лу­чен­ной оцен­ки сле­ду­ет, что точка мак­си­му­ма лежит на ин­тер­ва­ле (8; 10). Срав­ним зна­че­ния функ­ции в точ­ках 8, 9 и 10. По­сколь­ку

 дробь: чис­ли­тель: s левая круг­лая скоб­ка 9 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: s левая круг­лая скоб­ка 8 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 81 умно­жить на 1,25 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 11 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 64 умно­жить на 1,25 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 12 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 81 умно­жить на 4, зна­ме­на­тель: 64 умно­жить на 5 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 324, зна­ме­на­тель: 320 конец дроби боль­ше 1,

 дробь: чис­ли­тель: s левая круг­лая скоб­ка 9 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: s левая круг­лая скоб­ка 10 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 81 умно­жить на 1,25 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 11 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 100 умно­жить на 1,25 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 10 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 81 умно­жить на 5, зна­ме­на­тель: 100 умно­жить на 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 405, зна­ме­на­тель: 400 конец дроби боль­ше 1,

наи­боль­шее зна­че­ни­ем функ­ции на мно­же­стве на­ту­раль­ных ар­гу­мен­тов до­сти­га­ет­ся в точке 9. Про­да­вать акции не­об­хо­ди­мо в конце де­вя­то­го года.

 

Ответ: в конце де­вя­то­го года.

 

При­ме­ча­ние.

Без срав­не­ния зна­че­ний функ­ции в точ­ках 8, 9 и 10 не обой­тись. На­при­мер, если точка мак­си­му­ма до­ста­точ­но близ­ка к точке 8, зна­че­ние в точке 8 может ока­зать­ся боль­ше, чем зна­че­ние в точке 9.

 

При­ведём дру­гое ре­ше­ние.

Пе­ре­кла­ды­вать день­ги в банк имеет смысл, когда доход в 25% го­до­вых, то есть еже­год­ное уве­ли­че­ние суммы в 1,25 раза, будет пре­вос­хо­дить еже­год­ный квад­ра­тич­ный рост цен. Про­сле­дим за до­ход­но­стью:

2-й год:  дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 1 конец дроби , 3-й год:  дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , 4-й год:  дробь: чис­ли­тель: 16, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби , 5-й год:  дробь: чис­ли­тель: 25, зна­ме­на­тель: 16 конец дроби , 6-й год:  дробь: чис­ли­тель: 36, зна­ме­на­тель: 25 конец дроби , 7-й год:  дробь: чис­ли­тель: 49, зна­ме­на­тель: 36 конец дроби , 8-й год:  дробь: чис­ли­тель: 64, зна­ме­на­тель: 49 конец дроби , 9-й год:  дробь: чис­ли­тель: 81, зна­ме­на­тель: 64 конец дроби , 10-й год:  дробь: чис­ли­тель: 100, зна­ме­на­тель: 81 конец дроби .

Ко­эф­фи­ци­ент до­ход­но­сти k за 9-й год боль­ше 1,25, а за 10-й год мень­ше 1,25. По­ка­жем, что в сле­ду­ю­щие годы он будет далее умень­шать­ся. Дей­стви­тель­но, в силу тож­деств

k = дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка t плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: t в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: t в квад­ра­те плюс 2t плюс 1, зна­ме­на­тель: t в квад­ра­те конец дроби = 1 плюс дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: t конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: конец дроби t в квад­ра­те

по­лу­ча­ем, что ко­эф­фи­ци­ент k мо­но­тон­но убы­ва­ет с уве­ли­че­ни­ем t.

Те­перь можно сде­лать вывод о том, что в конце де­вя­то­го года це­ле­со­об­раз­но пе­ре­ло­жить день­ги в банк.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ2
Верно по­стро­е­на ма­те­ма­ти­че­ская мо­дель1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше0
Мак­си­маль­ный балл2
Источник: Проб­ный ЕГЭ МЦНМО, Москва, 2017
Классификатор алгебры: За­да­чи на оп­ти­маль­ный выбор