完全競争市場で操業している企業の総費用が $TC = X^3 - 6X^2 + 18X + 32$ (Xは生産量、$X > 0$) で表される。生産物の市場価格が54であるとき、この企業の最適生産量Xを求める。

応用数学経済学最適化微分二次方程式完全競争市場限界費用
2025/5/30

1. 問題の内容

完全競争市場で操業している企業の総費用が TC=X36X2+18X+32TC = X^3 - 6X^2 + 18X + 32 (Xは生産量、X>0X > 0) で表される。生産物の市場価格が54であるとき、この企業の最適生産量Xを求める。

2. 解き方の手順

完全競争市場において、企業の利潤を最大化する生産量は、限界費用(MC)と市場価格(P)が等しくなるところで決まる。
まず、総費用TCから限界費用MCを求める。限界費用は、総費用を生産量Xで微分することで得られる。
MC=dTCdX=3X212X+18MC = \frac{dTC}{dX} = 3X^2 - 12X + 18
次に、限界費用MCと市場価格Pが等しくなるようにXを求める。市場価格は54なので、
3X212X+18=543X^2 - 12X + 18 = 54
3X212X36=03X^2 - 12X - 36 = 0
X24X12=0X^2 - 4X - 12 = 0
この二次方程式を解く。
(X6)(X+2)=0(X - 6)(X + 2) = 0
X=6X = 6 or X=2X = -2
X > 0より、X=6X = 6

3. 最終的な答え

6

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