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[摘要] 本文研究导数对利润、收入、成本、批量、税收等经济问题进行了优化分析。
[关键词] 利润 收入 成本 批量 税收 应用
导数是研究由自变量变化引起的函数变化的快慢程度问题的。然而在经济工作中,都可归结为求某一函数的导数问题。本文对此进行分析和研究。
一、最大利润问题
例1已知总收入和总成本分别为R=41.5Q-1.1Q2,C=150+
10Q-0.5Q2+0.02Q3,求使总利润达到最大值的产量。
解 依题意企业总利润函数为
L=R-C=41.5Q-1.1Q2-150-10Q+0.5Q2-0.02Q3
=-150+31.5Q-0.6Q2-0.02Q3
令L'=31.5-1.2Q-0.06Q=0解得Q1=15,Q2=-35(舍去)
又L"=-1.2-0.12Q所以 L"(15)<0
从而在以上相关条件下,当产量为15个单位时,总利润达到最大值。
二、最大收入问题
例2.某企业每月生产甲、乙两种不同产品为X和Y吨,X和Y之间满足关系式
如果甲种产品的价格是乙种产品价格的一半,问每月生产多少吨甲种产品和乙种产品,能使企业获得最大收入。
解 设甲产品的价格为a,则乙产品的价格为2a,总收入为R
则
令
即有x2-20x+80=0
解得
不难验证x1,x2都是函数的极值点,因此
当时,有
则
当时,有
则
比较两个R的值可知,取因此当甲乙产品各生产14.472或7.236吨时,企业能获得最大收入。
三、最低成本问题
例3.某产品计划在一个生产周期内的总产量为a吨,分若干批生产,设每批产品需要投入固定成本2000元,而每批生产直接消耗的变动成本与产品数量的立方成正比。如果每批生产20吨时,直接消耗成本4000元,问每批生产多少吨时,才能使总成本最省?
解 设每批生产X吨,则共有批,又设总成本为C,直接生产成本为C1,对固定成本有依题意有C1=KX3 当X=20,C1 =4000时,于是4000=K(20)3,解得所以故总成本为固定成本与直接消耗成本之和,即
令 解得(吨)
又由C">0知,当x=12.6时,函数有最小值,故每批生产12.6吨时,可使总成本最省。
四、最优批量问题
例4.商店经销某商品,年销量为D件,每件商品的库存费用为I,每批进货量为Q,每次进货所需要的费用为S,现假设商店在卖完该货物时当即进货,使库存量为平均件,问每批进货Q为多大时,整个费用最省?
解 由题设知,仓库存储费用为每年采购次数为所以总费用
令 解得由T">0知,时,总费用T最少。
五、最大税收问题
例5.设某企业在生产一种商品X件时的总收益为R(x)=100X-X2总成本函数为C(x)=200+50X+X2,问税务部门对每件商品征收货物税为多少时,在企业获得最大利润的情况下,总税额最大?
解 因为,总成本为C(x)=200+50x+x2 总收益为R(x)=100x-x2 总税额T(x)=tx 总利润为
L(x)=R(x)-C(x)-T(x)
=100x-x2-200-50x-x2-tx=50x-200-2x2-tx
令
解得又所以当时,为最大利润。取得最大利润时的税额为
令得t=25,又
所以當t=25总税收取得最大值。故每件商品征收货物税为25(货币单位)时,总税额最大。
参考文献:
[1]顾静相:《 经济应用数学》.北京:高等教育出版社,2004.7
[2]游士兵:《统计学》.武汉:武汉大学出版社,2004.7
[3]钟彼得:《 管理统计分析案例》.北京:机械工业出版社,1999
[关键词] 利润 收入 成本 批量 税收 应用
导数是研究由自变量变化引起的函数变化的快慢程度问题的。然而在经济工作中,都可归结为求某一函数的导数问题。本文对此进行分析和研究。
一、最大利润问题
例1已知总收入和总成本分别为R=41.5Q-1.1Q2,C=150+
10Q-0.5Q2+0.02Q3,求使总利润达到最大值的产量。
解 依题意企业总利润函数为
L=R-C=41.5Q-1.1Q2-150-10Q+0.5Q2-0.02Q3
=-150+31.5Q-0.6Q2-0.02Q3
令L'=31.5-1.2Q-0.06Q=0解得Q1=15,Q2=-35(舍去)
又L"=-1.2-0.12Q所以 L"(15)<0
从而在以上相关条件下,当产量为15个单位时,总利润达到最大值。
二、最大收入问题
例2.某企业每月生产甲、乙两种不同产品为X和Y吨,X和Y之间满足关系式
如果甲种产品的价格是乙种产品价格的一半,问每月生产多少吨甲种产品和乙种产品,能使企业获得最大收入。
解 设甲产品的价格为a,则乙产品的价格为2a,总收入为R
则
令
即有x2-20x+80=0
解得
不难验证x1,x2都是函数的极值点,因此
当时,有
则
当时,有
则
比较两个R的值可知,取因此当甲乙产品各生产14.472或7.236吨时,企业能获得最大收入。
三、最低成本问题
例3.某产品计划在一个生产周期内的总产量为a吨,分若干批生产,设每批产品需要投入固定成本2000元,而每批生产直接消耗的变动成本与产品数量的立方成正比。如果每批生产20吨时,直接消耗成本4000元,问每批生产多少吨时,才能使总成本最省?
解 设每批生产X吨,则共有批,又设总成本为C,直接生产成本为C1,对固定成本有依题意有C1=KX3 当X=20,C1 =4000时,于是4000=K(20)3,解得所以故总成本为固定成本与直接消耗成本之和,即
令 解得(吨)
又由C">0知,当x=12.6时,函数有最小值,故每批生产12.6吨时,可使总成本最省。
四、最优批量问题
例4.商店经销某商品,年销量为D件,每件商品的库存费用为I,每批进货量为Q,每次进货所需要的费用为S,现假设商店在卖完该货物时当即进货,使库存量为平均件,问每批进货Q为多大时,整个费用最省?
解 由题设知,仓库存储费用为每年采购次数为所以总费用
令 解得由T">0知,时,总费用T最少。
五、最大税收问题
例5.设某企业在生产一种商品X件时的总收益为R(x)=100X-X2总成本函数为C(x)=200+50X+X2,问税务部门对每件商品征收货物税为多少时,在企业获得最大利润的情况下,总税额最大?
解 因为,总成本为C(x)=200+50x+x2 总收益为R(x)=100x-x2 总税额T(x)=tx 总利润为
L(x)=R(x)-C(x)-T(x)
=100x-x2-200-50x-x2-tx=50x-200-2x2-tx
令
解得又所以当时,为最大利润。取得最大利润时的税额为
令得t=25,又
所以當t=25总税收取得最大值。故每件商品征收货物税为25(货币单位)时,总税额最大。
参考文献:
[1]顾静相:《 经济应用数学》.北京:高等教育出版社,2004.7
[2]游士兵:《统计学》.武汉:武汉大学出版社,2004.7
[3]钟彼得:《 管理统计分析案例》.北京:机械工业出版社,1999