この問題は、完全競争市場、独占市場、複占市場(寡占市場)における企業の行動と市場均衡を分析し、価格、生産量、利潤、消費者余剰、生産者余剰などを求める問題です。

応用数学経済学ミクロ経済学市場均衡完全競争市場独占市場複占市場需要曲線供給曲線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、完全競争市場、独占市場、複占市場(寡占市場)における企業の行動と市場均衡を分析し、価格、生産量、利潤、消費者余剰、生産者余剰などを求める問題です。

2. 解き方の手順

(1) 完全競争市場
需要曲線は P=182QP = 18 - 2Q、供給曲線は P=QP = Q
均衡条件は需要=供給なので、182Q=Q18 - 2Q = Q。これを解くと 3Q=183Q = 18Q=6Q = 6
均衡価格 P=Q=6P = Q = 6。よって、(ア)は6、(イ)は6。
消費者余剰は、需要曲線と均衡価格の間の面積。
需要曲線の切片は18なので、消費者余剰は (186)×6÷2=36(18 - 6) \times 6 \div 2 = 36。(※※)は36。
生産者余剰は、供給曲線(P=Q)と均衡価格の間の面積。
6×6÷2=186 \times 6 \div 2 = 18。 (☆☆)は18。
(2) 独占市場
企業の収入は P(Q)×Q=(182Q)×Q=18Q2Q2P(Q) \times Q = (18 - 2Q) \times Q = 18Q - 2Q^2
(ウ)は2、(エ)は18、(オ)はQ。
企業の費用は C(Q)=12Q2C(Q) = \frac{1}{2}Q^2
利潤は、収入 - 費用 なので、Π=18Q2Q212Q2=18Q52Q2\Pi = 18Q - 2Q^2 - \frac{1}{2}Q^2 = 18Q - \frac{5}{2}Q^2
利潤を最大にするには、利潤をQで微分して0とおく。
dΠdQ=185Q=0\frac{d\Pi}{dQ} = 18 - 5Q = 0。これを解くと、Q=185Q = \frac{18}{5}
よって、独占企業の供給量 Qm=185Q^m = \frac{18}{5}。(カ)は18。
独占企業の利潤は、Π=18×18552×(185)2=324552×32425=32451625=1625\Pi = 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}
(▽▽)は162。
(3) 複占市場(クールノー競争)
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
企業1の費用は C(q1)=12q12C(q_1) = \frac{1}{2}q_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の費用は C(q2)=12q22C(q_2) = \frac{1}{2}q_2^2
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
連立方程式 5q1+2q2=185q_1 + 2q_2 = 182q1+5q2=182q_1 + 5q_2 = 18 を解く。
5q1+2q2=185q_1 + 2q_2 = 18 から q2=185q12q_2 = \frac{18 - 5q_1}{2}
これを 2q1+5q2=182q_1 + 5q_2 = 18 に代入すると、2q1+5(185q12)=182q_1 + 5(\frac{18 - 5q_1}{2}) = 18
4q1+9025q1=364q_1 + 90 - 25q_1 = 3621q1=54-21q_1 = -54
q1=5421=187q_1 = \frac{54}{21} = \frac{18}{7}
q2=185×1872=18×(75)14=18×214=187q_2 = \frac{18 - 5 \times \frac{18}{7}}{2} = \frac{18 \times (7-5)}{14} = \frac{18 \times 2}{14} = \frac{18}{7}
したがって、q1=q2=187q_1 = q_2 = \frac{18}{7}。 (ク)は5、(ケ)は2、(コ)は7。
完全競争市場の供給量 Q=6=427Q^* = 6 = \frac{42}{7}
独占市場の供給量 Qm=185=12635=3.6Q^m = \frac{18}{5} = \frac{126}{35} = 3.6
複占市場の供給量の合計 q1+q2=187+187=3675.14q_1 + q_2 = \frac{18}{7} + \frac{18}{7} = \frac{36}{7} \approx 5.14
Qm<q1+q2<QQ^m < q_1 + q_2 < Q^* なので、独占市場<複占市場<完全競争市場。

3. 最終的な答え

(ア): 6
(イ): 6
(ウ): 2
(エ): 18
(オ): q
(カ): 18
(▽▽): 162
(ク): 5
(ケ): 2
(コ): 7
(※※): 36
(☆☆): 18
供給量について、独占市場<複占市場<完全競争市場

「応用数学」の関連問題

与えられた式 $v^2 = \frac{2GM}{R} - \frac{2GM}{5R/4} = \frac{2GM}{5R}$ が正しいかどうかを確かめる問題です。

物理力学万有引力エネルギー
2025/8/2

問題は、与えられた式 $v_D^2 = v_B^2 - 2gh_D = 4gr - 2gr(1-\cos\theta)$ を簡略化して、$v_D^2 = 2gr(1+\cos\theta)$ を導出す...

力学エネルギー保存数式変形三角関数
2025/8/2

ある斜面でボールを転がしたとき、転がり始めてから $x$ 秒間に進む距離を $y$ m とすると、$y = 4x^2$ という関係がある。2秒後から5秒後までの間に、ボールが進む距離と、その間の平均の...

二次関数物理平均速度運動
2025/8/2

与えられた回路において、キルヒホッフの法則を用いて電流 $I_1$、$I_2$、$I_3$ を求める問題です。回路は3つの並列な枝から構成されており、それぞれに抵抗と電圧源が含まれています。$I_1 ...

回路解析キルヒホッフの法則連立方程式オームの法則
2025/8/2

濃度 $x$%、質量 100g の食塩水 A、濃度 $y$%、質量 200g の食塩水 B、濃度 $z$%、質量 100g の食塩水 C がある。A と B を混合した食塩水を D とする。 問1: ...

濃度食塩水混合割合
2025/8/2

A地点とB地点は18km離れており、6人が2組に分かれて移動します。第1組はタクシーで15km先のC地点まで行き、そこから徒歩でB地点へ。タクシーはC地点からA地点へ戻り、第2組を途中で拾ってB地点ま...

旅人算グラフ方程式速度距離時間
2025/8/2

pH 5.0 において、1.00 mmol の各金属イオン(Pb$^{2+}$, Fe$^{2+}$, Mg$^{2+}$)を EDTA で滴定した場合の、当量点における pM 値を計算します。ただし...

化学滴定錯体pM平衡安定度定数
2025/8/2

質量 $m_1$ の質点1と質量 $m_2$ の質点2があり、それぞれ力 $F_1$, $F_2$ を受けている。それぞれの位置ベクトルを $r_1$, $r_2$ とするとき、以下の問いに答える。 ...

力学運動量保存則重心運動方程式質点
2025/8/2

質量 $m$ の質点の位置ベクトルを $\vec{r}$、速度ベクトルを $\vec{v}$ とする。質点には力 $\vec{F}$ が働いている。 (1) この質点の運動方程式を $m$, $\ve...

力学運動方程式角運動量ベクトル解析物理
2025/8/2

質量 $m$ の質点の位置ベクトルを $\vec{r}$ 、速度ベクトルを $\vec{v}$ とします。質点には力 $\vec{F}$ が働いています。以下の問いに答えてください。 (1) 質点の運...

力学運動方程式角運動量ベクトルの外積力のモーメント
2025/8/2