题目
设某垄断企业的总成本函数为 C=(1)/(3)Q^3-7Q^2+111Q+50,市场的需求函数为 Q=100-P。试求:(1) 利润最大化时的产量(2) 利润最大化时的价格(3) 利润最大化产量上的盈亏状况(4) 经济利润[1](垄断利润)的大小。
设某垄断企业的总成本函数为 $C=\frac{1}{3}Q^{3}-7Q^{2}+111Q+50$,市场的需求函数为 $Q=100-P$。
试求:
(1) 利润最大化时的产量
(2) 利润最大化时的价格
(3) 利润最大化产量上的盈亏状况
(4) 经济利润[1](垄断利润)的大小。
题目解答
答案
1. 根据 $ MR = MC $,即 $ 100 - 2Q = Q^2 - 14Q + 111 $,解得 $ Q = 11 $($ Q = 1 $ 为利润最小化点,舍去)。
2. 利润最大化价格为:
\[
P = 100 - Q = 100 - 11 = 89
\]
3. 总成本 $ TC = \frac{1}{3} \times 1331 - 847 + 1221 + 50 = 867.67 $,平均成本 $ AC = \frac{867.67}{11} \approx 78.88 $。
由于 $ AR = 89 > AC \approx 78.88 $,企业盈利。
4. 经济利润为:
\[
\pi = TR - TC = 89 \times 11 - 867.67 = 979 - 867.67 = 111.33
\]
答案:
1. 利润最大化产量为 $ Q = 11 $。
2. 利润最大化价格为 $ P = 89 $。
3. 在 $ Q = 11 $ 时,$ AR > AC $,企业盈利。
4. 经济利润为 $ \pi \approx 111.33 $。
解析
本题主要考察垄断企业利润最大化的相关知识,解题的关键在于利用边际收益(MR)等于边际成本(MC)的原则来确定利润最大化时的产量,再根据产量求出价格、盈亏状况和经济利润。具体步骤如下:
- 求边际成本(MC):
已知总成本函数为$C = \frac{1}{3}Q^{3}-7Q^{2}+111Q + 50$,对总成本函数求导可得边际成本函数$MC$。
根据求导公式$(X^n)^\prime=nX^{n - 1}$,可得:
$MC=\frac{dC}{dQ}=\frac{d}{dQ}(\frac{1}{3}Q^{3}-7Q^{2}+111Q + 50)=Q^{2}-14Q + 111$ - 求边际收益(MR):
已知市场需求函数为$Q = 100 - P$,则反需求函数为$P = 100 - Q$。
总收益函数$TR = P\times Q=(100 - Q)Q = 100Q - Q^{2}$。
对总收益函数求导可得边际收益函数$MR$:
$MR=\frac{dTR}{dQ}=\frac{d}{dQ}(100Q - Q^{2})=100 - 2Q$ - 确定利润最大化时的产量:
根据利润最大化原则$MR = MC$,即$100 - 2Q = Q^{2}-14Q + 111$。
移项化为一元二次方程的标准形式:$Q^{2}-12Q + 11 = 0$。
因式分解得$(Q - 1)(Q - 11)=0$,解得$Q = 1$或$Q = 11$。
为了判断哪个产量是利润最大化点,我们可以对利润函数求二阶导数。利润函数$\pi=TR - TC=100Q - Q^{2}-(\frac{1}{3}Q^{3}-7Q^{2}+111Q + 50)=-\frac{1}{3}Q^{3}+6Q^{2}-11Q - 50$。
对利润函数求一阶导数$\frac{d\pi}{dQ}=-Q^{2}+12Q - 11$,再求二阶导数$\frac{d^{2}\pi}{dQ^{2}}=-2Q + 12$。
当$Q = 1$时,$\frac{d^{2}\pi}{dQ^{2}}=-2\times1 + 12 = 10>0$,此时利润函数是凸函数,$Q = 1$为利润最小化点,舍去。
当$Q = 11$时,$\frac{d^{2}\pi}{dQ^{2}}=-2\times11 + 12=-10<0$,此时利润函数是凹函数,$Q = 11$为利润最大化点。 - 求利润最大化时的价格:
将$Q = 11$代入反需求函数$P = 100 - Q$,可得:
$P = 100 - 11 = 89$ - 判断利润最大化产量上的盈亏状况:
先计算总成本$TC$,将$Q = 11$代入总成本函数$C = \frac{1}{3}Q^{3}-7Q^{2}+111Q + 50$:
$TC=\frac{1}{3}\times11^{3}-7\times11^{2}+111\times11 + 50=\frac{1331}{3}-847 + 1221 + 50$
$TC=\frac{1331}{3}+424=\frac{1331 + 1272}{3}=\frac{2603}{3}\approx867.67$
平均成本$AC=\frac{TC}{Q}=\frac{867.67}{11}\approx78.88$。
平均收益$AR = P = 89$,由于$AR = 89>AC\approx78.88$,所以企业盈利。 - 计算经济利润:
经济利润$\pi = TR - TC$,其中$TR = P\times Q = 89\times11 = 979$,$TC\approx867.67$,则:
$\pi = 979 - 867.67 = 111.33$