この問題は、ある財・サービス市場の需要曲線と供給曲線が与えられたとき、完全競争市場、独占市場、複占市場における価格、供給量、余剰、利潤などを求める問題です。需要曲線は $P = 18 - 2Q$ で、供給曲線は $P = Q$ です。

応用数学ミクロ経済学市場均衡需要曲線供給曲線消費者余剰生産者余剰独占市場複占市場利潤最大化微分連立方程式
2025/8/1

1. 問題の内容

この問題は、ある財・サービス市場の需要曲線と供給曲線が与えられたとき、完全競争市場、独占市場、複占市場における価格、供給量、余剰、利潤などを求める問題です。需要曲線は P=182QP = 18 - 2Q で、供給曲線は P=QP = Q です。

2. 解き方の手順

(1) 完全競争市場の場合:
均衡条件は需要曲線と供給曲線の交点なので、182Q=Q18 - 2Q = Q を解きます。
3Q=183Q = 18
Q=6Q = 6
均衡価格は P=Q=6P = Q = 6 なので P=6P^* = 6
消費者余剰は、需要曲線と均衡価格で囲まれた三角形の面積なので、(186)×6/2=36(18 - 6) \times 6 / 2 = 36
生産者余剰は、供給曲線と均衡価格で囲まれた三角形の面積なので、6×6/2=186 \times 6 / 2 = 18
(2) 独占市場の場合:
企業の収入は P(Q)×Q=(182Q)×Q=18Q2Q2P(Q) \times Q = (18 - 2Q) \times Q = 18Q - 2Q^2 なので、()Q2+()()Q-(ウ)Q^2 + (エ)(オ)Q と比較すると、ウ = 2、エ = 18、オ = 1。
企業の費用は C(Q)=12Q2C(Q) = \frac{1}{2}Q^2
利潤は収入から費用を引いたものなので、π(Q)=18Q2Q212Q2=18Q52Q2\pi(Q) = 18Q - 2Q^2 - \frac{1}{2}Q^2 = 18Q - \frac{5}{2}Q^2
利潤を最大化するためには、利潤を QQ で微分して 0 とおきます。
dπdQ=185Q=0\frac{d\pi}{dQ} = 18 - 5Q = 0
Q=185Q = \frac{18}{5}
供給量 Qm=185Q^m = \frac{18}{5} を選択する。
利潤は π(185)=18×18552×(185)2=324552×32425=32451625=1625\pi(\frac{18}{5}) = 18 \times \frac{18}{5} - \frac{5}{2} \times (\frac{18}{5})^2 = \frac{324}{5} - \frac{5}{2} \times \frac{324}{25} = \frac{324}{5} - \frac{162}{5} = \frac{162}{5}
(3) 複占市場の場合:
市場全体の供給量は Q=q1+q2Q = q_1 + q_2
市場価格は P=182Q=182(q1+q2)P = 18 - 2Q = 18 - 2(q_1 + q_2)
企業1の収入は P(Q)×q1=(182(q1+q2))×q1=18q12q122q1q2P(Q) \times q_1 = (18 - 2(q_1 + q_2)) \times q_1 = 18q_1 - 2q_1^2 - 2q_1q_2
企業2の収入は P(Q)×q2=(182(q1+q2))×q2=18q22q222q1q2P(Q) \times q_2 = (18 - 2(q_1 + q_2)) \times q_2 = 18q_2 - 2q_2^2 - 2q_1q_2
各企業の費用は C(qi)=12qi2C(q_i) = \frac{1}{2}q_i^2 (i = 1, 2)。
企業1の利潤は π1=18q12q122q1q212q12=18q152q122q1q2\pi_1 = 18q_1 - 2q_1^2 - 2q_1q_2 - \frac{1}{2}q_1^2 = 18q_1 - \frac{5}{2}q_1^2 - 2q_1q_2
企業1の利潤を q1q_1 で微分すると π1q1=185q12q2=0\frac{\partial \pi_1}{\partial q_1} = 18 - 5q_1 - 2q_2 = 0
企業2の利潤は π2=18q22q222q1q212q22=18q252q222q1q2\pi_2 = 18q_2 - 2q_2^2 - 2q_1q_2 - \frac{1}{2}q_2^2 = 18q_2 - \frac{5}{2}q_2^2 - 2q_1q_2
企業2の利潤を q2q_2 で微分すると π2q2=185q22q1=0\frac{\partial \pi_2}{\partial q_2} = 18 - 5q_2 - 2q_1 = 0
これらを連立させて q1q_1q2q_2 を求めます。
5q1+2q2=185q_1 + 2q_2 = 18
2q1+5q2=182q_1 + 5q_2 = 18
この2式を解くと、q1=q2=187q_1 = q_2 = \frac{18}{7}

3. 最終的な答え

(ア) 6
(イ) 6
(ウ) 2
(エ) 18
(オ) 1
(カ) 18
(キ) 5
(ク) 5
(ケ) 2
(コ) 7
(※※) 36
(☆☆) 18
(▽▽) 162/5

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