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数学建模之初等模型

初等模型
——贷款、税收等问题
一、房贷款
小李夫妇欲购一套价值10万元的房子,俩人现有积蓄4万元。

需向银行贷款6万元,准备25年还清,假定银行贷款利息为月息1%,每月还款数一定,一月还一次,问每月需还多少钱,给出一般数学模型。

1、重述问题(略) 2、符号及假设:
设总贷款额为M 元,n 个月还清,月息r ,每月还款额为定值x ,每月月底还钱。

3、模型的建立与求解:
第1月底还欠多少钱:()1M r x +-
第2月底还欠多少钱:()()()()2
1111M r x r x M r x r x +-+-=+-+-⎡⎤⎣⎦ 第3月底还欠多少钱:
()()()()()()232111111M r x r x r x M r x r x r x ⎡⎤+-+-+-=+-+-+-⎣⎦
… …
第n 月底还欠多少钱:
()()
()
()()
()1
2
11
11111n
n n n n
r M r x r x r x r x M r x
r
--+-+-+-+-
-+-=+-
由于n 个月还清,因此有()
()11
10n
n
r M r x
r
+-+-=
()()()11
11111n
n n
r x M r Mr r r ⎛⎫+∴=∙=+ ⎪ ⎪+-+-⎝⎭
将M =60000元,n =25×12=300,r =0.001 代入得 x =232 (231.5970) 将M =60000元,n =25×12=300,r =0.01 代入得 x =632 (631.9345) 将M =60000元,n =25×12=300,r =0.02 代入得 x =1203 (1203.1643) 将M =60000元,n =25×12=300,r =0.03 代入得 x =1800 (1800.2536)
前后一共交了多少钱
69479.1
189580.35
360949.29
540076.08 nx



=⎨

⎪⎩
其它不变,还款期限为10年
530.849563701.94
860.8257103299.08
1322.8858158746.30
1853.3951222407.41 x


⎪→

=⎨


⎪→

注:人民银行历次贷款利息调整对照表
1、建设银行“乐得家”个人住房贷款系列产品的贷款期限、贷款成数、利率
2、每万元借款还款对照表
3、示例说明
某客户购买面积为140平方米的商品住房,价格为2500元/平方米,需支付35万元。

如果他申请八成20年的商品住房个人贷款,则:
1、客户支付首期购房款:35×20%=7万元。

2、申请八成20年个人住房贷款:35×80%=28万元。

3、客户每月归还借款本息金额:28×66.22=1854.16元,即客户只需首期付款7万元,然后从借款的次月开始的二十年内,每月还款金额为1854.16元。

4、若客户在借款后的若干年内(如第五年)拟一次归还剩余的贷款本息,假设客户在前五年内每月按时支付1854.16元,已累计归还借款本金为46166.11元,累计归还利息65083.49元,该客户只需还剩余的借款本金为233833.89元,不再计息。

二、学费问题
某私立中学规定学生入学时应交费4万元,等三年后学生毕业时学校将把4万元如数归还。

试问在此规定下,学生念三年书实际交了多少学费?
考虑到个别学生交费4万元有困难,可以在入学时交给学校一万元,但毕业时不再归还,问学校的这一做法对学生是否公平?对学校自己是否划算?(银行存款利息三年期月息为9‰)
分析:假定这些钱收来后存入银行吃利息,不计税,到三年后,学校获得
①交4万元返还的:本利和为40000×(1+0.009×36)=52960
学生交了52960-40000=12960(元)
②交1万元不退的:
(1)三年后4万元现在值多少钱:
a(1+0.009×36)=40000,a=30211.48
所以学生实际应交:40000-30211.48=9788.52元
(2)1万元三年后本利和为10000×(1+0.009×36)=13240元
比较知学校用第二种方法合算,但学生不需要筹措一大笔(3万)资金;借钱不容易,贷款的话不仅需抵押,而且贷款利率是存款的2倍以上。

30000×(1+0.018×36)-30000=19440
三、小额贷款资助个体
某个体户一月初向银行贷款10万元作为开商店资金,每月底获得的利润是该月初投入资金的20%每月底需交房租和所得税为该月所得金额(含利润)的10%,每月生活费和其它开支3000元。

余额作为资金全部投入再营业。

如此继续下去,问到这一年年底,这位个体户有现款多少元?若银行贷款的年利率为7.5%,问这位个体户还清银行贷款后,纯收入有多少元?
分析:设第n个月底的余款为a n
a1=105×(1+20%)-105×(1+20%)×10%-3×103=1.05×105
a n+1=a n(1+20%)- a n×(1+20%)×10%-3×103=1.08 a n -3×103
如何导出递推公式?
a n+1-3.75×104=1.08(a n-3.75×104)
a n=1.08n-1(a1-3.75×104)+3.75×104=(6.75×1.08n-1+3.75) ×104将n=12代入a12=194885.63
欠银行105×(1+7.5%)=107500
四、怎样纳税合算
1、美国的商税收是世界出名的,以工薪阶层的所得税为例,以年收入17850美元为界,低于(含等于)这个数字的交纳15%的所得税,高于17850的交纳28%的所得税。

(1)年收入40000美元的公民交多少所得税?
(2)政府规定捐赠可以免税,即收入中捐赠部分在交税时予以扣除。

一位年收入20000美元的公民捐赠20200美元,问他的实际收入有没有因为捐赠而减少?
分析:(1)40000×20%=11200
(2)20000×(1-28%)=14400
(20000-2200)×(1-15%)=15130
2、我国(中国)个人收入调节税为
1500元及以下免征,超过部分征收比例随超过额的增加而分段增加。

不超过500为5%,超过500-2000为10%
超过2000-5000为15%,5000-20000为20%
20000-40000为25%,40000-60000为30%,
60000-80000为35%,80000-100000为40%,
大于100000为45%。

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