jrock Вы сначала тратите кусочек

, а потом то, что осталось
Видимо, имеется ввиду, что с тем, что осталось, мы поступаем также - и так в несколько приемов.
Однако, это не соответствует выписанному Вами уравнению (для трех слагаемых):
вместо последнего слагаемого должно быть

.
А подстановка - хороша.
Для уравнения с двумя слагаемыми она дает

(а с тремя -

, и т.д.)
Эти уравнения легко решаются (боле-мене). Разберем только простейшее - с двумя...
На первый взгляд, кажется, что

всегда (и тогда получим Ваше решение

).
Однако, есть и другие решения. Найдем их все. От решения будем требовать : непрерывность; монотонность;

,

. (все ограничения - естественны в вашей постановке).
Тогда

, и множество ее значений

- отрезок (или вся полуось). Значит, на

наша функция равна 0. Если

- полуось, то получим

. Если
![$E=[0,a]$ $E=[0,a]$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/1/4/c143e31124dc88d88ac65c6aa39b379e82.png)
, то на
![$[0,a]$ $[0,a]$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/0/0/500488aebe892d6abe04d7ff2fb3ab6382.png)
функция

равна 0, а на
![$[a,\infty]$ $[a,\infty]$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/e/4/6e4f1d34d3ad9588bd35baa998919a4a82.png)
принимает произвольные значения, не большие

. Так что алгоритм трат (в два приема) таков: выбираем некое пороговое значение

("мелочь"). Если в кармане - "мелочь" (т.е., не больше

) - тратим их все. Если больше - тратим почти все (чтобы осталась "мелочь")...
По такому же плану можно расходовать деньги и в три, и более приемов....
Так что - ничего особо интересного не получилось - все женщины владеют этими алгоритмами
