ある出版社のマーケティング部門が、ある作家の次回作の需要表をもとに、利益が最大化されるような価格と部数を選び、そのときの利益を求める問題です。作家への支払いは120万ドル、本の出版にかかる限界費用は一冊につき10ドルです。

応用数学最適化利益最大化経済数学
2025/7/27

1. 問題の内容

ある出版社のマーケティング部門が、ある作家の次回作の需要表をもとに、利益が最大化されるような価格と部数を選び、そのときの利益を求める問題です。作家への支払いは120万ドル、本の出版にかかる限界費用は一冊につき10ドルです。

2. 解き方の手順

まず、各価格での収入、費用、利益を計算します。数量は100冊単位なので、100を掛けて計算します。
* **価格100ドル:**
* 販売数: 0冊
* 収入: 100×0×100=0100 \times 0 \times 100 = 0 ドル
* 変動費用: 10×0×100=010 \times 0 \times 100 = 0 ドル
* 利益: 01200000=12000000 - 1200000 = -1200000 ドル
* **価格90ドル:**
* 販売数: 100冊
* 収入: 90×100×100=90000090 \times 100 \times 100 = 900000 ドル
* 変動費用: 10×100×100=10000010 \times 100 \times 100 = 100000 ドル
* 利益: 9000001000001200000=400000900000 - 100000 - 1200000 = -400000 ドル
* **価格80ドル:**
* 販売数: 200冊
* 収入: 80×200×100=160000080 \times 200 \times 100 = 1600000 ドル
* 変動費用: 10×200×100=20000010 \times 200 \times 100 = 200000 ドル
* 利益: 16000002000001200000=2000001600000 - 200000 - 1200000 = 200000 ドル
* **価格70ドル:**
* 販売数: 300冊
* 収入: 70×300×100=210000070 \times 300 \times 100 = 2100000 ドル
* 変動費用: 10×300×100=30000010 \times 300 \times 100 = 300000 ドル
* 利益: 21000003000001200000=6000002100000 - 300000 - 1200000 = 600000 ドル
* **価格60ドル:**
* 販売数: 400冊
* 収入: 60×400×100=240000060 \times 400 \times 100 = 2400000 ドル
* 変動費用: 10×400×100=40000010 \times 400 \times 100 = 400000 ドル
* 利益: 24000004000001200000=8000002400000 - 400000 - 1200000 = 800000 ドル
* **価格50ドル:**
* 販売数: 500冊
* 収入: 50×500×100=250000050 \times 500 \times 100 = 2500000 ドル
* 変動費用: 10×500×100=50000010 \times 500 \times 100 = 500000 ドル
* 利益: 25000005000001200000=8000002500000 - 500000 - 1200000 = 800000 ドル
* **価格40ドル:**
* 販売数: 600冊
* 収入: 40×600×100=240000040 \times 600 \times 100 = 2400000 ドル
* 変動費用: 10×600×100=60000010 \times 600 \times 100 = 600000 ドル
* 利益: 24000006000001200000=6000002400000 - 600000 - 1200000 = 600000 ドル
* **価格30ドル:**
* 販売数: 700冊
* 収入: 30×700×100=210000030 \times 700 \times 100 = 2100000 ドル
* 変動費用: 10×700×100=70000010 \times 700 \times 100 = 700000 ドル
* 利益: 21000007000001200000=2000002100000 - 700000 - 1200000 = 200000 ドル
* **価格20ドル:**
* 販売数: 800冊
* 収入: 20×800×100=160000020 \times 800 \times 100 = 1600000 ドル
* 変動費用: 10×800×100=80000010 \times 800 \times 100 = 800000 ドル
* 利益: 16000008000001200000=4000001600000 - 800000 - 1200000 = -400000 ドル
* **価格10ドル:**
* 販売数: 900冊
* 収入: 10×900×100=90000010 \times 900 \times 100 = 900000 ドル
* 変動費用: 10×900×100=90000010 \times 900 \times 100 = 900000 ドル
* 利益: 9000009000001200000=1200000900000 - 900000 - 1200000 = -1200000 ドル
* **価格0ドル:**
* 販売数: 1000冊
* 収入: 0×1000×100=00 \times 1000 \times 100 = 0 ドル
* 変動費用: 10×1000×100=100000010 \times 1000 \times 100 = 1000000 ドル
* 利益: 010000001200000=22000000 - 1000000 - 1200000 = -2200000 ドル
利益が最大となるのは、価格が60ドルまたは50ドルのときで、利益は800000ドルです。

3. 最終的な答え

利益を最大化する価格は60ドルまたは50ドルであり、そのときの利益は800,000ドルです。

「応用数学」の関連問題

ある物質Aの分解反応について、反応速度式 $v = k[A]^a$ (aは反応次数) が与えられています。図1は87℃における物質Aの初濃度 $A_0$ と半減期 $t_{1/2}$ の関係を示し、図...

反応速度式化学反応速度論一次反応アレニウスの式半減期活性化エネルギー
2025/7/27

ある地方政府が橋を建設する計画を立てています。建設費用は3500万ドルで、維持費はかかりません。住民は10万人おり、各住民の橋に対する需要曲線は $P = 120 - Q$ で与えられています。ここで...

経済学需要曲線消費者余剰最適化
2025/7/27

ある化合物が1次反応に従って分解し、半減期が36時間であるとき、75%が分解する(25%が残存する)のにかかる時間を求めます。

化学反応速度論指数関数対数関数半減期
2025/7/27

ある地方政府が橋を建設する計画を立てている。橋の建設費用は3500万ドルで、維持費はかからない。住民は10万人おり、各住民の橋に関する需要曲線は $P = 120 - Q$ で表される。ここで、$P$...

経済学需要曲線消費者余剰最適化
2025/7/27

問題12の首長提案に対して、橋に通行料を課すことで建設資金を調達するという対案が出された。橋が損失を被ることなく運営できる最低通行料を、1ドルから4ドルの範囲で0.5ドル刻みで求める問題です。

最適化不等式線形計画法条件分岐
2025/7/27

薬物Aの分解が2次反応であるとき、初濃度 $C_0$ を変化させた時の半減期 $t_{1/2}$ の対数値を $log C_0$ に対してプロットしたグラフとして正しいものを選択する。

化学反応速度論対数グラフ
2025/7/27

ある地方政府が橋を建設することを考えている。橋の建設には3500万ドルかかり、維持費はかからない。住民は10万人おり、各住民の橋に対する需要曲線は $P = 120 - Q$ である。ここで、$P$ ...

経済学消費者余剰需要曲線便益最適化
2025/7/27

質量がそれぞれ0.2kgと0.3kgの物体AとBが、滑らかな水平面上に軽い糸で繋がれている。物体Aには左向きに1.0Nの力が、物体Bには右向きに1.5Nの力が加わっている。 (1) A, Bはどちら向...

力学運動方程式物理加速度張力
2025/7/26

質量2kgの物体Aと4kgの物体Bが軽い糸で繋がれて水平面上に置かれている。物体Bを12Nの力で右向きに引くとき、 (1) AとBの加速度を求める。 (2) AB間の糸の張力を求める。

力学運動方程式物理
2025/7/26

質量がそれぞれ2kg、3kgの物体A, Bが接して、なめらかな水平面上に置かれている。Aを右向きに20Nの力で押したとき、(1)物体の加速度、(2)A, Bが押し合う力をそれぞれ求める。

力学ニュートンの運動方程式加速度質量
2025/7/26