Строительство нового завода стоит \(159\) млн. рублей. Затраты на производство \(x\) тыс. ед. продукции на таком заводе равны \(0{,}5 x^2 + 2x + 6\) млн. рублей в год. Если продукцию завода продать по цене \(p\) тыс. рублей за единицу, то прибыль фирмы (в млн. рублей) за один год составит \(px - \left( 0{,}5 x^2 + 2x + 6 \right).\) Когда завод будет построен, фирма будет выпускать продукцию в таком количестве, чтобы прибыль была наибольшей. Цена продукции в первый год \(10\) тыс. рублей, а каждый следующий год увеличивается на \(1\) тыс. рублей. Через сколько лет окупится строительство завода?
Решение:
Продукция выпускается в таком количестве, что прибыль \(P(x) = -0.5x^2 - (2-p) x - 6\) максимальна. График функции \(P(x)\) представляет собой параболу с ветвями, направленными вниз. Максимальное значение она принимает в точке с абсциссой $$x_0 = \frac{2-p}{2 \cdot (-0.5)} = p - 2.$$ Подставляя это значение в \(P(x),\) находим, что максимальная прибыль $$P_{max} = - 0.5 (p-2)^2 + (p-2)^2 - 6 = 0.5 (p-2)^2 - 6.$$ Чтобы определить, за сколько лет окупится завод, будем считать прибыль \(P_n\) за \(n\)-ый год его работы и суммарную прибыль \(S_n\) за первые \(n\) лет: $$P_1 = 0.5 (10 -2)^2 - 6 = 26, \quad S_1 = 26$$ $$P_2 = 0.5 (11 -2)^2 - 6 = 34.5, \quad S_1 = 60.5$$ $$P_3 = 0.5 (12 -2)^2 - 6 = 44, \quad S_1 = 104.5$$ $$P_4 = 0.5 (13 -2)^2 - 6 = 54.5, \quad S_1 = 159.$$ Приходим к выводу, что завод окупится за \(4\) года.
Ответ: \(4\)
Эффективно готовьтесь к ЕГЭ по информатике с новым тренажёром, эмулирующем работу станции КЕГЭ, которая используется на реальном экзамене