完全競争市場における企業の総費用曲線 $TC = X^3 - 24X^2 + 394X$ が与えられているとき、損益分岐点における生産量と価格を求め、特に損益分岐点価格を答える問題です。

応用数学経済学費用関数損益分岐点微分最適化
2025/6/7

1. 問題の内容

完全競争市場における企業の総費用曲線 TC=X324X2+394XTC = X^3 - 24X^2 + 394X が与えられているとき、損益分岐点における生産量と価格を求め、特に損益分岐点価格を答える問題です。

2. 解き方の手順

損益分岐点とは、企業の利潤がゼロになる点です。完全競争市場では、損益分岐点において価格(P)は平均費用(ATC)と等しくなります。
まず、平均費用を計算します。
ATC=TCX=X324X2+394XX=X224X+394ATC = \frac{TC}{X} = \frac{X^3 - 24X^2 + 394X}{X} = X^2 - 24X + 394
次に、限界費用(MC)を計算します。
MC=dTCdX=3X248X+394MC = \frac{dTC}{dX} = 3X^2 - 48X + 394
損益分岐点においては、限界費用(MC)と平均費用(ATC)が等しくなります。したがって、
MC=ATCMC = ATC
3X248X+394=X224X+3943X^2 - 48X + 394 = X^2 - 24X + 394
2X224X=02X^2 - 24X = 0
2X(X12)=02X(X - 12) = 0
X=0X = 0 または X=12X = 12
X=0X=0 は経済的に意味がないので、X=12X = 12 が損益分岐点における生産量です。
損益分岐点における価格は、平均費用(ATC)または限界費用(MC)に生産量を代入して計算します。
P=ATC(12)=(12)224(12)+394=144288+394=250P = ATC(12) = (12)^2 - 24(12) + 394 = 144 - 288 + 394 = 250
または
P=MC(12)=3(12)248(12)+394=3(144)576+394=432576+394=250P = MC(12) = 3(12)^2 - 48(12) + 394 = 3(144) - 576 + 394 = 432 - 576 + 394 = 250

3. 最終的な答え

250

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