11
[email protected] [email protected] @juancaraguado [email protected] a) La condición de primer orden de maximización de beneficios de una empresa competitiva nos dice que ésta habrá de producir una cantidad tal que haga igualar sus costes marginales con el precio de equilibrio del mercado. Necesitamos por tanto conocer dicho precio de equilibrio. Lo obtendremos igualando la función de oferta con la de demanda: Q o = Q d 5P 500 = 4000 10P 15P = 4500 P = 300 u.m. A continuación, calcularemos los costes marginales, que son la derivada de los costes totales respecto de Q: C’ = = 3Q 2 72Q + 540 Para maximizar beneficios, se ha de cumplir la siguiente igualdad: P = C300 = 3Q 2 72Q + 540 3Q 2 72Q + 240 = 0 Q 2 24Q + 80 = 0 1.- Una empresa que trabaja en un mercado de competencia perfecta tiene una función de costes totales: CT = Q 3 36Q 2 + 540Q + 600. Las funciones de oferta y demanda en ese mercado son: Q o = 5P 500 Q d = 4000 10P a) Calcule qué cantidad producirá para maximizar beneficios. b) Halle qué beneficio obtendrá. c) Represente gráficamente el equilibrio del mercado y el de la empresa. d) Calcule y represente gráficamente el mínimo de explotación.

Ejercicios de competencia perfecta 1

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a) La condición de primer orden de maximización de beneficios de una

empresa competitiva nos dice que ésta habrá de producir una cantidad tal que haga

igualar sus costes marginales con el precio de equilibrio del mercado.

Necesitamos por tanto conocer dicho precio de equilibrio. Lo obtendremos

igualando la función de oferta con la de demanda:

Qo= Qd

5P – 500 = 4000 – 10P

15P = 4500

P = 300 u.m.

A continuación, calcularemos los costes marginales, que son la derivada de los

costes totales respecto de Q:

C’ =

= 3Q

2 – 72Q + 540

Para maximizar beneficios, se ha de cumplir la siguiente igualdad:

P = C’

300 = 3Q2 – 72Q + 540

3Q2 – 72Q + 240 = 0

Q2 – 24Q + 80 = 0

1.- Una empresa que trabaja en un mercado de competencia perfecta tiene

una función de costes totales: CT = Q3 – 36Q

2 + 540Q + 600.

Las funciones de oferta y demanda en ese mercado son:

Qo= 5P – 500

Qd= 4000 – 10P

a) Calcule qué cantidad producirá para maximizar beneficios.

b) Halle qué beneficio obtendrá.

c) Represente gráficamente el equilibrio del mercado y el de la empresa.

d) Calcule y represente gráficamente el mínimo de explotación.

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A simple vista se puede apreciar que las dos raíces de esta ecuación son 4 y 20,

pues el término independiente es el producto de ambas raíces y el que acompaña a la Q

es la suma de ambas con signo negativo.

Resolvemos no obstante de la forma más tradicional para quienes no lo vean tan

inmediato:

;

; las dos posibles soluciones por

consiguiente son Q = 4 y Q = 20.

Aunque matemáticamente obtengamos dos resultados, sólo uno es el que nos

hará maximizar beneficios –el otro, por el contrario, es el que nos haría minimizar

beneficios-.

La condición de segundo orden de maximización de beneficios de una empresa

competitiva nos dice que los costes marginales han de estar en su tramo creciente. Esto

matemáticamente implica que sustituyendo en la derivada del coste marginal el valor de

la Q que hemos hallado, nos ha de dar un valor positivo. Lo comprobamos a

continuación para los dos valores calculados.

= 2Q – 24

2·4 – 24 = – 16 < 0

2·20 – 24 = 16 > 0

Estaremos por tanto en el tramo creciente de la curva de costes marginales para

una cantidad Q = 20.

b) Ahora que ya sabemos que va a producir 20 unidades y que las va a

vender a un precio de 300 u.m., podemos conocer el beneficio de la empresa como la

diferencia entre los ingresos totales y los costes totales:

B = IT – CT = 300·20 – 203 + 36·20

2 – 540·20 – 60 = 1000 u.m.

c) Para hacer una representación gráfica más completa del equilibrio del

mercado, tenemos que calcular cuál es la cantidad de equilibrio. Ya que conocemos el

precio de equilibrio (P = 300), nos bastará con sustituir éste ya sea en la función de

oferta o en la de demanda para obtener la cantidad de equilibrio del mercado:

Qo = 5P – 500 = 5·300 – 500 = 1000

Asimismo, para que el gráfico de la empresa sea más completo y podamos

representar gráficamente el área que muestra los beneficios, necesitamos conocer el

valor del coste total medio para la cantidad de equilibrio, es decir, para Q = 20.

CTMe(Q=20) =

= Q

2 – 36Q + 540 +

= 20

2 – 36·20 + 540 +

CTMe(Q=20) = 250

También podíamos haber obtenido este valor de otra forma, teniendo en cuenta

que el beneficio que hemos calculado es B = 1000, que el precio de equilibrio hallado es

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P = 300 y que la cantidad de equilibrio es Q = 20. Si el área del beneficio es un

rectángulo con una base de 20, la altura deberá ser de

= 50. Como el valor superior

de ese rectángulo es el precio de equilibrio, que es P = 300, el valor inferior será el

resultado de la diferencia 300 – 50 = 250.

d) El mínimo de explotación viene dado por ese precio a partir del cual la

empresa comienza a producir, pues ahí ya cubre sus costes variables y a partir de ese

precio empieza a recuperar los costes fijos –obviamente, si ese precio es aún mayor

empezará a tener beneficios, pero eso lo calcularemos en otros ejercicios-.

Eso se produce en el mínimo de los costes variables medios, que es el punto en

el que los costes marginales cortan con dichos costes variables medios. Por eso,

podemos calcularlo matemáticamente de cualquiera de las dos formas:

ó bien

C’ = CVMe

Lo haremos a continuación de las dos formas posibles.

Para ello, necesitamos en primer lugar conocer quiénes son los costes variables

medios. Por su propia definición serán el resultado de dividir los costes variables –todos

aquellos que dependen de la cantidad, Q- entre Q:

P

P1

P2

300

O

D

1000

P1

P2

Q

P1

P2

CTMe

P

P1

P2

C’

CVMe

Q

300

P1

P2

4

P1

P2

20

P1

P2

P1

P2

250

P1

P2

Empresa Mercado

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CVMe =

=

Q2

– 36Q + 540

Para minimizar esta función, su derivada respecto de Q deberá ser igual a cero:

= 0; 2Q – 36 = 0;

Q = 18

La otra forma de calcular la cantidad que está asociada al mínimo de explotación

consiste en igualar los costes marginales con los costes variables medios, pues como ya

conocemos los costes marginales cortan a los costes variables medios en su mínimo:

C’ = CVMe

3Q2 – 72Q + 540 = Q

2 – 36Q + 540;

2Q2 – 36Q = 0;

Q(2Q – 36) = 0

Esto sólo puede ocurrir si:

Q = 0

Ó bien 2Q – 36 = 0; Q = 18.

Si la cantidad asociada al mínimo de explotación es Q = 18, sustituyendo este

valor ya sea en el coste marginal ya sea en el coste variable medio, obtenemos el precio

mínimo a partir del cual la empresa comenzará a producir:

CVMe(Q = 18) = 182 – 36·18 + 540 = 216 u.m.

El mínimo de explotación se produce por tanto para esta empresa cuando el

precio alcanza las 216 u.m., y comienza a producir 18 unidades.

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La representación gráfica sería la siguiente:

216

P1

P2

18

CTMe

P

P1

P2

C’

CVMe

Q

300

P1

P2

4

P1

P2

20

P1

P2

P1

P2

250

P1

P2

Mínimo de explotación o

punto de cierre

P1

P2

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a) La condición de primer orden de maximización de beneficios de una

empresa competitiva nos dice que ésta habrá de producir una cantidad tal que haga

igualar sus costes marginales con el precio de equilibrio del mercado.

Necesitamos por tanto conocer dicho precio de equilibrio. Lo obtendremos

igualando la función de oferta con la de demanda:

Qo = Qd

2P – 704 = 5260 – 5P

7P = 5964

P = 852 u.m.

A continuación, calcularemos los costes marginales, que son la derivada de los

costes totales respecto de Q:

C’ =

= 3Q

2 – 105Q + 1050

Para maximizar beneficios, se ha de cumplir la siguiente igualdad:

P = C’

852 = 3Q2 – 105Q + 1050

3Q2 – 105Q + 198 = 0

Q2 – 35Q + 66 = 0

2.- Una empresa que trabaja en un mercado de competencia perfecta tiene

una función de costes totales: CT = Q3 – 52’5Q

2 + 1050Q +6750.

Las funciones de oferta y demanda en ese mercado son:

Qo= 2P – 704

Qd= 5260 – 5P

a) Calcule qué cantidad producirá para maximizar beneficios.

b) Halle qué beneficio obtendrá.

c) Represente gráficamente el equilibrio del mercado y el de la

empresa.

d) Calcule y represente gráficamente el mínimo de explotación.

e) Calcule y represente gráficamente el punto de nivelación.

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A simple vista se puede apreciar que las dos raíces de esta ecuación son 2 y 33,

pues el término independiente es el producto de ambas raíces y el que acompaña a la Q

es la suma de ambas con signo negativo.

Resolvemos no obstante de la forma más tradicional para quienes no lo vean tan

inmediato:

;

; las dos posibles soluciones por

consiguiente son Q = 2 y Q = 33.

Aunque matemáticamente obtengamos dos resultados, sólo uno es el que nos

hará maximizar beneficios –el otro, por el contrario, es el que nos haría minimizar

beneficios-.

La condición de segundo orden de maximización de beneficios de una empresa

competitiva nos dice que los costes marginales han de estar en su tramo creciente. Esto

matemáticamente implica que sustituyendo en la derivada del coste marginal el valor de

la Q que hemos hallado, nos ha de dar un valor positivo. Lo comprobamos a

continuación para los dos valores calculados.

= 6Q – 105

6·2 – 105 = – 93 < 0

6·33 – 105 = 93 > 0

Estaremos por tanto en el tramo creciente de la curva de costes marginales para

una cantidad Q = 33.

b) Ahora que ya sabemos que va a producir 33 unidades y que las va a

vender a un precio de 852 u.m., podemos conocer el beneficio de la empresa como la

diferencia entre los ingresos totales y los costes totales:

B = IT – CT = 852·33 – 333 + 52’5·33

2 – 1050·33 – 6750 = 7951’5 u.m.

c) La representación gráfica del equilibrio del mercado y de la empresa

serían los siguientes:

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d) El mínimo de explotación viene dado por ese precio a partir del cual la

empresa comienza a producir, pues ahí ya cubre sus costes variables y a partir de ese

precio empieza a recuperar los costes fijos –obviamente, si ese precio es aún mayor

empezará a tener beneficios, pero eso lo calcularemos en otros ejercicios-.

Eso se produce en el mínimo de los costes variables medios, que es el punto en

el que los costes marginales cortan con dichos costes variables medios. Por eso,

podemos calcularlo matemáticamente de cualquiera de las dos formas:

ó bien

C’ = CVMe

Lo haremos a continuación de las dos formas posibles.

Para ello, necesitamos en primer lugar conocer quiénes son los costes variables

medios. Por su propia definición serán el resultado de dividir los costes variables –todos

aquellos que dependen de la cantidad, Q- entre Q:

CVMe =

=

Q2

– 52’5Q + 1050

Para minimizar esta función, su derivada respecto de Q deberá ser igual a cero:

Empresa Mercado

P

P1

P2

852

O

D

1000

P1

P2

Q

P1

P2

CTMe

P

P1

P2

C’

CVMe

Q

852

P1

P2

2

P1

P2

33

P1

P2

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; 2Q – 52’5 = 0; Q = 26’25

Si la cantidad asociada al mínimo de explotación es Q = 26’25, sustituyendo este

valor ya sea en el coste marginal ya sea en el coste variable medio, obtenemos el precio

mínimo a partir del cual la empresa comenzará a producir:

CVMe(Q = 26’25) = 26’252 – 52’5·26’25 + 1050 = 360’9375 u.m.

El mínimo de explotación se produce por tanto para esta empresa cuando el

precio alcanza las 360’9375 u.m., y comienza a producir 26’25 unidades.

La representación gráfica sería la siguiente:

360’94

P1

P2

26’25

CTMe

P

P1

P2

C’

CVMe

Q

852

P1

P2

4

P1

33

P1

Mínimo de explotación o

punto de cierre

P1

P2

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e) El punto de nivelación es aquel en el que el precio es lo suficientemente alto

como para que la empresa deje de tener pérdidas, es decir, aquel en el que el beneficio

es B = 0. Si el precio es mayor que este, la empresa comenzará a presentar beneficios

positivos.

Tenemos dos posibilidades para su cálculo: hallar el mínimo de los costes totales

medios, o bien calcular el punto de corte entre los costes marginales y los costes totales

medios. Esto es así porque el coste marginal corta a los costes totales medios en el

mínimo de éstos. Optemos por una u otra opción vamos a encontrarnos finalmente con

la misma ecuación. Lo hallaremos en esta ocasión calculando el mínimo de los costes

totales medios.

Los costes totales medios son el resultado de dividir los costes totales entre Q:

CTMe =

=

= Q

2 – 52’5Q + 1050 +

Para calcular su mínimo, igualamos a cero la derivada respecto de Q de esta

función:

= 0;

2Q – 52’5 –

= 0;

2Q3 – 52’5Q

2 – 6750 = 0

Sabemos que la cantidad que buscamos es mayor que 26’25, pues esta es la

asociada al punto de cierre. También conocemos que ha de ser inferior a 33, pues con

esta cantidad hemos visto que obtenía beneficios, por lo que la cantidad que buscamos

está comprendida dentro de un estrecho margen.

Un buen candidato es el número 30, pues es uno de los divisores del término

independiente y está comprendido dentro del rango descrito; comprobamos utilizando el

método de Ruffini que esa es una de las raíces de la ecuación:

2 –52’5 0 – 6750

30

60

225

6750

2 7’5 225 0

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Dejamos en manos del lector la comprobación de que el resto de raíces son

imaginarias.

Si la cantidad para la que el coste total medio es mínimo es de 30 unidades, el

precio correspondiente al punto de nivelación lo obtendremos sustituyendo dicho valor

ya sea en el coste marginal, ya sea en el coste total medio. Elegimos hacerlo en éste

último:

CTMe (Q = 30) = Q2 – 52’5Q + 1050 +

;

CTMe (Q = 30) = 302 – 52’5·30 + 1050 +

;

CTMe (Q = 30) = 600 u.m.

La representación gráfica sería la siguiente:

360’94

P1

P2

26’25

CTMe

P

P1

P2

C’

CVMe

Q

852

P1

P2

4

P1

33

P1

Punto de nivelación

P1

P2

600

P1

30

P1