Задание 16 ЕГЭ: разные задачи финансовой математики — методы решения
Задачи (20)
- № 508581В одной стране в обращении находилось 1 000 000 долларов, 20% из которых были фальшивыми. Некая криминальная структура стала ввозить в странс ответом
- № 508582Банк планирует вложить на 1 год 30% имеющихся у него средств клиентов в акции золотодобывающего комбината, а остальные 70% — в строительствос ответом
- № 508659При рытье колодца глубиной свыше 10 м за первый метр заплатили 1000 руб., а за каждый следующий на 500 руб. больше, чем за предыдущий. Сверхс ответом
- № 508664Семья Ивановых ежемесячно вносит плату за коммунальные услуги, телефон и электричество. Если бы коммунальные услуги подорожали на 50%, то обс ответом
- № 511919Садовод привез на рынок 91 кг яблок, которые после транспортировки разделил на три сорта. Яблоки первого сорта он продавал по 40 руб., второс ответом
- № 506954В конце августа 2001 года администрация Приморского края располагала некой суммой денег, которую предполагалось направить на пополнение нефтс ответом
- № 506955Транcнациональная компания Amako Inc. решила провести недружественное поглощение компании First Aluminum Company (FAC) путем скупки акций мис ответом
- № 506956Два брокера купили акции одного достоинства на сумму 3640 р. Когда цена на эти акции возросла, они продали часть акций на сумму 3927 р. Первс ответом
- № 513687Вася мечтает о собственной квартире, которая стоит 3 млн руб. Вася может купить ее в кредит, при этом банк готов выдать эту сумму сразу, а пс ответом
- № 519586Цена производителя на некоторое изделие составляет 25 рублей. Прежде чем попасть на прилавок магазина, изделие проходит через несколько фирмс ответом
- № 519662В регионе A среднемесячный доход на душу населения в 2014 году составлял 43 740 рублей и ежегодно увеличивался на 25%. В регионе B среднемесс ответом
- № 527512В два различных сосуда налиты растворы соли, причем в 1‐й сосуд налито 5 кг, а во второй — 20 кг. При испарении воды процентное содержание с ответом
- № 531309В аграрной стране А производство пшеницы на душу населения в 2015 году составляло 192 кг и ежегодно увеличивалось на 20%. В аграрной стране с ответом
- № 550265Борис и Иван вложили деньги в общий бизнес. После этого один из них добавил ещё 1 миллион рублей, в результате чего его доля в бизнесе увелис ответом
- № 559411Евгений хочет купить пакет акций компании. 15 февраля он отложил определённую сумму денег и планирует откладывать такую же сумму денег 15 чис ответом
- № 562954Страховая компания положила в банк некоторую сумму денег под 10% годовых для обеспечения страховых выплат. Какова была эта сумма (в рублях),с ответом
- № 621856Банк планирует вложить на 1 год 40% имеющихся у него средств клиентов в проект Х, а остальные 60% в проект Y. Проект Х может принести прибылс ответом
- № 657011Два инвестора вложили деньги в общий бизнес. После этого один из них добавил еще 1 миллион рублей, в результате чего его доля в общем бизнесс ответом
- № 690536Курс акций компании «Минус‐плюс» в течение 6 дней колебался следующим образом:— в первый, третий и пятый дни акции упали на p процентов по сс ответом
- № 694143Компания решила продать 1000 своих акций. Акционер купил все акции одновременно. Для ускорения продаж каждая десятая акция продается со скидс ответом
О чём эта подтема
В задании 16 помимо стандартных вкладов, кредитов и оптимизации платежей регулярно встречаются задачи, которые не укладываются в классические схемы. Их условно называют «разными задачами» — они требуют не заученной формулы, а построения собственной математической модели процесса: смешения (доли фальшивых денег, концентрации), распределения прибыли между несколькими проектами, задачи с диапазонами процентных ставок вместо фиксированных чисел.
Общая черта таких задач — процесс описывается изменяющимися во времени или зависящими от параметров величинами, и нужно самому вывести уравнение или неравенство, а не подставить данные в готовую формулу сложных процентов. Именно поэтому эта подтема считается одной из самых сложных в задании 16: здесь важнее умение рассуждать и переводить текст на язык алгебры, чем знание конкретных формул.
Что нужно знать
Для решения таких задач достаточно базового аппарата:
Работа с долями и процентами. Если величина составляет от общего количества , то её абсолютное значение равно . При изменении состава смеси (притоке и оттоке частей) нужно отдельно отслеживать изменение общей массы и изменение массы интересующей компоненты.
Линейное изменение величины во времени. Если каждый период к величине добавляется (или из неё вычитается) постоянное число, то через периодов величина равна: где — изменение за один период (может быть отрицательным).
Условие на долю от целого. Если требуется найти момент, когда одна часть составит определённый процент от целого, составляется уравнение: где — интересующая часть, — общее количество, — заданная доля (в виде десятичной дроби).
Распределение суммы между проектами. Если сумма делится в отношении, например, 30% и 70%, то доходы от каждой части считаются отдельно, а суммарный итог — их сложением: где — доля первого вложения, — доходности проектов (в долях).
Работа с диапазонами параметров. Если процентная ставка или доходность задана не числом, а промежутком (например, «от 10% до 20%»), то итоговое выражение является линейной функцией от этих параметров. Чтобы найти наименьшее и наибольшее значение линейного выражения, подставляются крайние значения параметров — по отдельности для минимума и максимума, с учётом знака при переменной (если коэффициент положительный, для максимума берём верхнюю границу параметра, для минимума — нижнюю; если коэффициент отрицательный — наоборот).
Понимание, что тело вклада (или основной актив) возвращается отдельно от прибыли. В банковских задачах чистая прибыль банка — это разница между суммарным доходом от всех вложений и суммой, которую банк обязан вернуть клиентам с процентами.
Никакой специальной формулы сложных процентов здесь чаще всего не требуется — важнее аккуратно построить модель.
Как решать: метод и алгоритм
Шаг 1. Определить, что меняется и как. Прочитать условие и выделить: какая величина накапливается или расходуется, какая часть от неё является «особой» (например, фальшивые деньги, доход одного из проектов). Записать начальные значения.
Шаг 2. Составить формулы для общего количества и для интересующей части в момент времени (или в общем виде, если задача не про время). Обычно это линейные выражения вида .
Шаг 3. Записать условие задачи в виде уравнения или системы. Если спрашивается «через сколько периодов доля станет равна…», составляется уравнение на отношение. Если задача про распределение прибыли — записывается итоговое выражение прибыли через параметры.
Шаг 4. Если в условии присутствуют диапазоны параметров (не числа, а промежутки), выразить итоговую величину как линейную функцию этих параметров. Определить знак коэффициента при каждом параметре.
Шаг 5. Найти экстремумы. Для линейной функции нескольких переменных по промежуткам — минимум и максимум достигаются на границах промежутков. Подставить нужные крайние значения отдельно для нахождения наименьшего и для нахождения наибольшего результата.
Шаг 6. Решить полученное уравнение или вычислить границы, проверить размерность ответа (проценты или абсолютные величины) и правдоподобность результата.
Шаг 7. Сформулировать ответ в требуемом виде — число месяцев, диапазон процентов и т.д.
Разбор примера
Пример 1.
Условие: в стране обращается 1 000 000 долларов, из них 20% — фальшивые. Ежемесячно ввозится 100 000 долларов (10% из них фальшивые) и вывозится 50 000 долларов (30% из них фальшивые). Через сколько месяцев доля фальшивых денег составит 5% от общего количества?
Шаг 1. Начальные данные: где — общее количество долларов, — количество фальшивых.
Шаг 2. Изменение за один месяц:
- общее количество меняется на ;
- количество фальшивых денег меняется на .
Значит, через месяцев:
Шаг 3. Составляем уравнение на долю фальшивых денег:
Шаг 4. Решаем уравнение:
Ответ: через 20 месяцев.
Пример 2.
Условие: банк вкладывает 30% средств клиентов в акции (доходность от 32% до 37% годовых), 70% — в строительство (доходность от 22% до 27% годовых). Клиентам банк обязан выплатить проценты по ставке от 10% до 20% годовых. Найти наименьшую и наибольшую чистую прибыль банка в процентах от суммарных вложений.
Шаг 1. Пусть — сумма средств клиентов, — доходность первого проекта, — доходность второго проекта, — ставка выплат клиентам.
Шаг 2. Доход банка от вложений через год:
Шаг 3. Сумма, которую банк обязан вернуть клиентам:
Шаг 4. Чистая прибыль банка:
В процентах от суммарных вложений прибыль выражается величиной где измеряются в тех же долях (или сразу в процентных пунктах).
Шаг 5. Коэффициенты при и положительные, при — отрицательный. Значит:
для минимума берём наименьшие и наибольшее :
для максимума берём наибольшие и наименьшее :
Ответ: наименьшая чистая прибыль — 5%, наибольшая — 20%.
Типичные ошибки
Отслеживание доли, а не абсолютной величины. Ошибочно считать процент фальшивых денег напрямую как среднее процентов ввозимых и вывозимых партий — нужно отдельно вести баланс общего количества и баланс интересующей части, а уже потом делить одно на другое.
Путаница со знаком изменения. Вывоз денег уменьшает и общее количество, и количество фальшивых денег, ввоз — увеличивает. Потеря знака при составлении линейного уравнения — частая причина неверного ответа.
Неверный выбор границ при поиске экстремума линейной функции нескольких параметров. Нужно анализировать знак коэффициента при каждом параметре отдельно: для параметра с положительным коэффициентом на максимум берётся верхняя граница, на минимум — нижняя; для параметра с отрицательным коэффициентом — наоборот. Механическая подстановка «все по максимуму» или «все по минимуму» без учёта знаков даёт неверный результат.
Смешение процентов и долей. Если доходность дана в процентах (например, 32%), а в формуле используется как доля (0,32), пропуск перевода приводит к ошибке на два порядка.
Забывание, что тело вклада возвращается отдельно от начисленной прибыли. В банковских задачах часто путают полную сумму, полученную от вложений, с чистой прибылью — нужно вычитать именно сумму, которую банк обязан вернуть клиентам целиком (тело плюс проценты), а не только проценты.
Неаккуратная работа с уравнением на долю. При решении уравнения вида нужно сразу умножить обе части на , а не переносить дробь по частям — это снижает риск арифметической ошибки.
На что обратить внимание на экзамене
При встрече с задачей этого типа сначала определите природу процесса: это накопление величины во времени (тогда стройте линейные формулы для общего количества и его части) или это распределение суммы между несколькими вложениями с разными доходностями (тогда стройте итоговое выражение прибыли как линейную комбинацию параметров).
Если в условии присутствуют диапазоны («от … до …»), сразу выпишите это как отрезок для переменной и определите знак коэффициента при ней в итоговой формуле — это ключ к правильному выбору границ при поиске наибольшего и наименьшего значений.
Проверяйте единицы измерения на каждом шаге: доли, проценты, абсолютные суммы — легко перепутать 0,05 и 5. Перед записью окончательного ответа убедитесь, что он соответствует формату вопроса (число месяцев, значение в процентах, конкретная сумма) и что оба крайних значения (минимум и максимум) посчитаны, если требуется дать оба.
Наконец, всегда делайте проверку здравым смыслом: если доля фальшивых денег с течением времени должна убывать (как в примере 1, где вывозится больше фальшивых, чем ввозится), полученный ответ должен быть согласован с этим направлением изменения.
Частые вопросы
Нужно ли знать формулу сложных процентов для этой подтемы?
Обычно нет. В «разных задачах» процесс чаще описывается линейным изменением величины за период или распределением суммы между несколькими вложениями, поэтому формула сложных процентов почти не используется — важнее правильно построить модель на основе условия.
Как понять, что задача относится к «смешению» долей, а не к банковским схемам?
Если речь идёт о составе некоторой смеси (деньги, раствор, товар), которая меняется за счёт притока и оттока с разным содержанием интересующего компонента, — это задача на доли. Если речь о вложении суммы в проекты с разной доходностью — это задача на распределение прибыли.
Как искать наибольшее и наименьшее значение линейного выражения с несколькими параметрами на промежутках?
Нужно определить знак коэффициента при каждом параметре в итоговой формуле. Для максимума при положительном коэффициенте берётся верхняя граница промежутка параметра, при отрицательном — нижняя. Для минимума — наоборот.
Почему в примере с фальшивыми деньгами уравнение составляется через отношение, а не через разность?
Потому что условие задаёт долю (процент) фальшивых денег от общего количества, а не их абсолютное количество. Отношение количества фальшивых денег к общему количеству и приравнивается к заданной доле.
Что важнее для чистой прибыли банка — доход от вложений или сумма выплат клиентам?
Важны обе величины: чистая прибыль — это разница между суммарным доходом от всех вложений (включая возврат тела вклада) и полной суммой, которую банк обязан вернуть клиентам вместе с начисленными процентами.
Можно ли решать такие задачи без переменной времени n, если процесс не месячный?
Да, если процесс не связан с периодами времени (например, задача про распределение суммы между проектами), переменная времени не нужна — вместо неё используются параметры доходности и доли вложений.
Как проверить правильность найденного ответа в задачах на доли?
Подставьте найденное значение обратно в исходные формулы для общего количества и для интересующей части, посчитайте их отношение и убедитесь, что оно совпадает с заданным в условии процентом.