题目
假设某企业生产的一种产品的市场需求量 Q ( 件 ) 与其 价格 p ( 万元 / 件 ) 的关系为 Q ( p ) = 120 - 8 p, 其总成本函数为 C ( Q ) = 100 + 5 Q, 问当 p 为多少时企业所获的利润最大, 最大利润为多少?
假设某企业生产的一种产品的市场需求量 Q ( 件 ) 与其 价格 p ( 万元 / 件 ) 的关系为 Q ( p ) = 120 - 8 p, 其总成本函数为 C ( Q ) = 100 + 5 Q, 问当 p 为多少时企业所获的利润最大, 最大利润为多少?
题目解答
答案
本题可先根据已知条件建立利润函数,再利用求导的方法求出利润函数的最大值。
步骤一:建立利润函数
利润等于总收益减去总成本,我们需要先分别求出总收益函数和总成本函数,再据此建立利润函数。
- 求总收益函数$R(p)$:总收益等于产品价格乘以销售量,已知产品的市场需求量$Q(p)=120 - 8p$,即销售量为$Q(p)$,价格为$p$,则总收益函数为:$R(p)=p\times Q(p)=p(120 - 8p)=120p - 8p^2$
- 求总成本函数$C(p)$:已知总成本函数为$C(Q)=100 + 5Q$,我们需要将$Q = 120 - 8p$代入到$C(Q)$中,得到关于$p$的总成本函数:$C(p)=100 + 5(120 - 8p)=100 + 600 - 40p=700 - 40p$
- 建立利润函数$L(p)$:根据利润等于总收益减去总成本,可得利润函数为:$L(p)=R(p)-C(p)=(120p - 8p^2)-(700 - 40p)=- 8p^2 + 160p - 700$
步骤二:求利润函数的最大值
- 求利润函数的导数$L^\prime(p)$:对$L(p)=- 8p^2 + 160p - 700$求导,根据求导公式$(X^n)^\prime=nX^{n - 1}$可得:$L^\prime(p)=(- 8p^2 + 160p - 700)^\prime=-16p + 160$
- 求利润函数的驻点:令$L^\prime(p)=0$,即$-16p + 160 = 0$,解方程可得:$-16p=-160$,$p = 10$
- 判断驻点是否为极值点:对$L^\prime(p)=-16p + 160$再次求导,可得$L^{\prime\prime}(p)=(-16p + 160)^\prime=-16\lt0$。 因为$L^{\prime\prime}(10)=-16\lt0$,所以$p = 10$是利润函数$L(p)$的极大值点,又因为该函数只有一个驻点,所以$p = 10$也是利润函数的最大值点。
- 求最大利润:将$p = 10$代入到利润函数$L(p)=- 8p^2 + 160p - 700$中,可得:$L(10)=- 8\times10^2 + 160\times10 - 700=-800 + 1600 - 700 = 100$(万元)
综上,当$p = 10$万元/件时企业所获的利润最大,最大利润为$100$万元。