ベイリーは唯一の飲料水の井戸を所有しており、需要曲線 $P = 120 - Q$、限界収入 $MR = 120 - 2Q$、限界費用 $MC = Q$ に直面しています。利潤を最大化するベイリーの利潤を求める問題です。ここで、$P$ は価格、$Q$ は生産量です。固定費はかかりません。

応用数学最適化経済学微分積分限界費用限界収入利潤最大化
2025/7/27

1. 問題の内容

ベイリーは唯一の飲料水の井戸を所有しており、需要曲線 P=120QP = 120 - Q、限界収入 MR=1202QMR = 120 - 2Q、限界費用 MC=QMC = Q に直面しています。利潤を最大化するベイリーの利潤を求める問題です。ここで、PP は価格、QQ は生産量です。固定費はかかりません。

2. 解き方の手順

利潤を最大化するためには、限界収入 (MR) と限界費用 (MC) が等しくなる生産量 QQ を見つける必要があります。
* MR=MCMR = MC を解くことで、利潤を最大化する生産量を求めます。
* 得られた生産量 QQ を需要曲線 P=120QP = 120 - Q に代入して、価格 PP を求めます。
* 総収入 (TR) は価格 PP と生産量 QQ の積で計算します:TR=P×QTR = P \times Q
* 総費用 (TC) は限界費用 (MC) を生産量 QQ まで積分することで計算できます。ここでは MC=QMC = Q であり、積分すると TC=12Q2TC = \frac{1}{2}Q^2 となります。固定費がないため、総費用は変動費のみです。
* 利潤 (π) は総収入 (TR) から総費用 (TC) を引いたものとして計算します:π=TRTCπ = TR - TC

3. 最終的な答え

* MR=MCMR = MC より、1202Q=Q120 - 2Q = Q
3Q=1203Q = 120
Q=40Q = 40
* P=120Q=12040=80P = 120 - Q = 120 - 40 = 80
* TR=P×Q=80×40=3200TR = P \times Q = 80 \times 40 = 3200
* TC=12Q2=12×402=12×1600=800TC = \frac{1}{2}Q^2 = \frac{1}{2} \times 40^2 = \frac{1}{2} \times 1600 = 800
* π=TRTC=3200800=2400π = TR - TC = 3200 - 800 = 2400
したがって、ベイリーが利潤を最大化したときの利潤は 2400 です。
**答え: 2400**

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