Планируется выдать льготный кредит на целое число миллионов рублей на пять лет. В середине каждого года действия кредита долг заёмщика возрастает на 10 % по сравнению с началом года. В конце 1-го, 2-го и 3-го годов заёмщик выплачивает только проценты по кредиту, оставляя долг неизменно равным первоначальному. В конце 4-го и 5-го годов заёмщик выплачивает одинаковые суммы, погашая весь долг полностью. Найдите наибольший размер кредита, при котором общая сумма выплат заёмщика будет меньше 6 млн рублей.
Задание с развёрнутым ответом. Запишите решение и сравните его с разбором.
Ответ: 4 млн рублей
Решение
Здесь первые три года долг не уменьшается, а затем закрывается за два года. Рассмотрим эти этапы отдельно. Все суммы — в миллионах рублей.
Обозначим исходный кредит через $S$. Ежегодный множитель начисления процентов:
$$q=1+\frac{10}{100}=1{,}1.$$
В первые три года после платежа опять должен остаться долг $S$. Значит, платёж покрывает только прибавившиеся проценты. Каждый из первых трёх платежей равен:
$$P_{\text{перв}}=1{,}1S-S=(1{,}1-1)S=0{,}1S.$$
За эти три года вместе выплачивают:
$$3P_{\text{перв}}=3\cdot0{,}1S=0{,}3S.$$
Обозначим два последних равных платежа через $P$. Перед ними основной долг всё ещё равен $S$. После четвёртого платежа остаток:
$$D_4=1{,}1S-P.$$
В пятом году на весь этот остаток начислят проценты, затем вычтут ещё $P$. Долг погасится полностью:
$$1{,}1(1{,}1S-P)-P=0.$$
Раскрываем скобки и объединяем два слагаемых с платежом:
$$1{,}21S-1{,}1P-P=0,$$
$$1{,}21S-(1{,}1+1)P=0,$$
$$1{,}21S=2{,}1P.$$
Делим на положительное число 2,1:
$$P=\frac{1{,}21}{2{,}1}S=\frac{121}{210}S.$$
Сложим три первых и два последних платежа:
$$V=0{,}3S+2\cdot\frac{121}{210}S=(0{,}3+\frac{121}{105})S=\frac{61}{42}S.$$
Общая выплата должна быть строго меньше указанного порога:
$$\frac{61}{42}S<6.$$
Делим на положительный коэффициент; знак не меняется:
$$S<\frac{6}{\frac{61}{42}}=\frac{252}{61}.$$
По условию число миллионов целое. Проверяем наибольшее целое число ниже этой границы и следующее за ним:
$$S=4:\quad V=\frac{61}{42}\cdot4=\frac{122}{21}<6,$$
$$S=5:\quad V=\frac{61}{42}\cdot5=\frac{305}{42}>6.$$
При ещё большем кредите выплаты только увеличатся, потому что коэффициент положительный. Ответ: 4 млн рублей.