Сергей хочет купить пакет акций быстрорастущей компании. В начале года у Сергея не было денег на покупку акций, а пакет стоил 160 000 рублей. В середине каждого месяца Сергей откладывает на покупку пакета акций одну и ту же сумму, а в конце месяца пакет дорожает, но не более чем на 25%. Какую наименьшую сумму (в рублях) нужно откладывать Сергею каждый месяц, чтобы через некоторое время купить желаемый пакет акций?
💡 Пошаговый разбор и решение:
Обозначим начальную цену пакета акций $S=160000$ рублей, ежемесячный повышающий коэффициент стоимости пакета акций $k=1,25$ и пусть ежемесячно откладываемая сумма составляет a рублей. Тогда в конце $( n - 1 )$ -го месяца пакет акций будет стоить не больше $S k в степени ( n - 1 )$ рублей. К середине n-го месяца Сергей накопит сумму an рублей. Чтобы иметь возможность купить этот пакет акций во второй половине n-го месяца необходимо и достаточно, чтобы выполнялось условие
$a n больше или = S k в степени ( n - 1 ) = сильно a больше или = \frac{S k в степени ( n - 1 )}{n}$
Минимальное значение будет соответствовать равенству $a= \frac{S k в степени ( n - 1 )}{n}$
Рассмотрим последовательность $a_n = \frac{S k в степени ( n - 1 )}{n}$ и найдем наименьший член этой последовательности. Для этого исследуем, как меняется частное двух соседних членов последовательности в зависимости от n:
$\frac{a_n + 1}{a_n} = $\frac{S k в степени n}{n + 1}$ : $\frac{Sk в степени ( n - 1}{)}$ n = k \cdot \frac{n}{} n + 1 = $\frac{5}{4}$ ( 1 - \frac{1}{} n + 1 )$
Полученное выражение монотонно возрастает с ростом n, оно меньше 1 при $n меньше 4$ = 1 при $n=4$ и больше 1 при $n больше 4$ Это означает, что наименьшим членом последовательности является $a_4$ а потому искомая наименьшая сумма равна
$\frac{S k в степени ( 4 - 1 )}{4} = \frac{160000 \cdot ( $\frac{5}{4}$ ) ^3 ,}{4} = $\frac{40000 \cdot 5 ^3}{4 ^3}$ = $\frac{10000 \cdot 125}{16}$ =25 \cdot 25 \cdot 125=78125$ рублей.
Ответ: 78 125 рублей.
Примечание.
Чтобы найти наименьшее значение суммы, можно было рассмотреть не частное, а разность последовательных сумм:
$a_n - a_n + 1= $\frac{S k в степени ( n - 1 )}{n}$ - $\frac{Sk в степени ( n )}{n + 1}$ = $\frac{( n + 1 ) S k в степени ( n - 1 ) - n S k в степени ( n )}{n ( n + 1 )}$ = $\frac{S k в степени ( n - 1 ) ( n + 1 - nk )}{n ( n + 1 )}$ = \frac{S k в степени ( n - 1 ) ( n ( 1 - k ) + 1 )}{n ( n + 1 )}$ $a_n - a_n + 1= $\frac{S k в степени ( n - 1 )}{n}$ - $\frac{Sk в степени ( n )}{n + 1}$ = $\frac{( n + 1 ) S k в степени ( n - 1 ) - n S k в степени ( n )}{n ( n + 1 )}$ =$
$= $\frac{S k в степени ( n - 1 ) ( n + 1 - nk )}{n ( n + 1 )}$ = \frac{S k в степени ( n - 1 ) ( n ( 1 - k ) + 1 )}{n ( n + 1 )}$ $a_n - a_n + 1= $\frac{S k в степени ( n - 1 )}{n}$ - $\frac{Sk в степени ( n )}{n + 1}$ =$
$= $\frac{( n + 1 ) S k в степени ( n - 1 ) - n S k в степени ( n )}{n ( n + 1 )}$ = $\frac{S k в степени ( n - 1 ) ( n + 1 - nk )}{n ( n + 1 )}$ =$
$= \frac{S k в степени ( n - 1 ) ( n ( 1 - k ) + 1 )}{n ( n + 1 )}$
Знак разности $a_n - a_n + 1$ совпадает со знаком выражения $n ( 1 - k ) + 1$ которое при подстановке $k=1,25$ принимает вид $ - 0,25n + 1$ Это выражение положительно при $n меньше 4$ = нулю при $n=4$ и отрицательно при $n больше 4$ Это означает, что
$a_1 больше a_2 больше a_3 больше a_4=a_5 меньше a_6 меньше a_7... меньше a_n$
Значит, наименьшая сумма, которую необходимо ежемесячно откладывать, равна
$a_4= $\frac{S k в степени ( 4 - 1 )}{4}$ = \frac{160000 \cdot ( $\frac{5}{4}$ ) ^3 ,}{4} = $\frac{40000 \cdot 5 ^3}{4 ^3}$ = $\frac{10000 \cdot 125}{16}$ =25 \cdot 25 \cdot 125=78125$ рублей.
$a n больше или = S k в степени ( n - 1 ) = сильно a больше или = \frac{S k в степени ( n - 1 )}{n}$
Минимальное значение будет соответствовать равенству $a= \frac{S k в степени ( n - 1 )}{n}$
Рассмотрим последовательность $a_n = \frac{S k в степени ( n - 1 )}{n}$ и найдем наименьший член этой последовательности. Для этого исследуем, как меняется частное двух соседних членов последовательности в зависимости от n:
$\frac{a_n + 1}{a_n} = $\frac{S k в степени n}{n + 1}$ : $\frac{Sk в степени ( n - 1}{)}$ n = k \cdot \frac{n}{} n + 1 = $\frac{5}{4}$ ( 1 - \frac{1}{} n + 1 )$
Полученное выражение монотонно возрастает с ростом n, оно меньше 1 при $n меньше 4$ = 1 при $n=4$ и больше 1 при $n больше 4$ Это означает, что наименьшим членом последовательности является $a_4$ а потому искомая наименьшая сумма равна
$\frac{S k в степени ( 4 - 1 )}{4} = \frac{160000 \cdot ( $\frac{5}{4}$ ) ^3 ,}{4} = $\frac{40000 \cdot 5 ^3}{4 ^3}$ = $\frac{10000 \cdot 125}{16}$ =25 \cdot 25 \cdot 125=78125$ рублей.
Ответ: 78 125 рублей.
Примечание.
Чтобы найти наименьшее значение суммы, можно было рассмотреть не частное, а разность последовательных сумм:
$a_n - a_n + 1= $\frac{S k в степени ( n - 1 )}{n}$ - $\frac{Sk в степени ( n )}{n + 1}$ = $\frac{( n + 1 ) S k в степени ( n - 1 ) - n S k в степени ( n )}{n ( n + 1 )}$ = $\frac{S k в степени ( n - 1 ) ( n + 1 - nk )}{n ( n + 1 )}$ = \frac{S k в степени ( n - 1 ) ( n ( 1 - k ) + 1 )}{n ( n + 1 )}$ $a_n - a_n + 1= $\frac{S k в степени ( n - 1 )}{n}$ - $\frac{Sk в степени ( n )}{n + 1}$ = $\frac{( n + 1 ) S k в степени ( n - 1 ) - n S k в степени ( n )}{n ( n + 1 )}$ =$
$= $\frac{S k в степени ( n - 1 ) ( n + 1 - nk )}{n ( n + 1 )}$ = \frac{S k в степени ( n - 1 ) ( n ( 1 - k ) + 1 )}{n ( n + 1 )}$ $a_n - a_n + 1= $\frac{S k в степени ( n - 1 )}{n}$ - $\frac{Sk в степени ( n )}{n + 1}$ =$
$= $\frac{( n + 1 ) S k в степени ( n - 1 ) - n S k в степени ( n )}{n ( n + 1 )}$ = $\frac{S k в степени ( n - 1 ) ( n + 1 - nk )}{n ( n + 1 )}$ =$
$= \frac{S k в степени ( n - 1 ) ( n ( 1 - k ) + 1 )}{n ( n + 1 )}$
Знак разности $a_n - a_n + 1$ совпадает со знаком выражения $n ( 1 - k ) + 1$ которое при подстановке $k=1,25$ принимает вид $ - 0,25n + 1$ Это выражение положительно при $n меньше 4$ = нулю при $n=4$ и отрицательно при $n больше 4$ Это означает, что
$a_1 больше a_2 больше a_3 больше a_4=a_5 меньше a_6 меньше a_7... меньше a_n$
Значит, наименьшая сумма, которую необходимо ежемесячно откладывать, равна
$a_4= $\frac{S k в степени ( 4 - 1 )}{4}$ = \frac{160000 \cdot ( $\frac{5}{4}$ ) ^3 ,}{4} = $\frac{40000 \cdot 5 ^3}{4 ^3}$ = $\frac{10000 \cdot 125}{16}$ =25 \cdot 25 \cdot 125=78125$ рублей.
Правильный ответ:
78 125 рублей
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 68222 • Задание №14
В правильной треугольной пирамиде MABC с вершиной M сторона основания AB равна 6. На ребре AB отмечена точка K...
ID 72016 • Задание №19
На каждой из 28 костей домино написаны два целых числа, не меньших 0 и не больших 6 так, что они образуют все ...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получен верный ответ | 2
Верно построена математическая модель | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше | 0
Максимальный балл | 2
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получен верный ответ | 2
Верно построена математическая модель | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше | 0
Максимальный балл | 2
🔗 Другие задания линии №16 по предмету Математика. Профильный уровень:
ID 69435
В банк был положен вклад под 10% годовых. Через год, после начисления процентов, вкладчик снял ...
ID 69436
Миша и Маша положили в один и тот же банк одинаковые суммы под 10% годовых. Через год сразу пос...
ID 69437
Близнецы Саша и Паша положили в банк по 50 000 рублей на три года под 10% годовых. Однако через...
ID 69438
Василий кладет в банк 1 000 000 рублей под 10% годовых на 4 года (проценты начисляются один раз...
ID 69439
Саша положил некоторую сумму в банк на 4 года под 10% годовых. Одновременно с ним Паша такую же...