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Lição 67 — Análise marginal em economia

Custo marginal MC = C', receita marginal MR = R', lucro máximo onde MR = MC, elasticidade-preço da demanda e markup de monopólio.

Used in: 2.º ano EM avançado · Cálculo I universitário · Introdução à Microeconomia · Engenharia Econômica

MC=C(q),MR=R(q),π(q)=0    MR(q)=MC(q)MC = C'(q),\quad MR = R'(q),\quad \pi'(q^*) = 0 \iff MR(q^*) = MC(q^*)
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Rigorous notation, full derivation, hypotheses

Definitionen, Maximierung und Elastizität

Grenzkostenfunktionen

"The marginal cost function is C(x)C'(x), the derivative of the cost function. The marginal revenue function is R(x)R'(x)." — OpenStax Calculus Vol. 1 §4.7

Gewinnmaximierung

π(q)=0    MR(q)=MC(q)\pi'(q) = 0 \iff MR(q) = MC(q).

Bedingung zweiter Ordnung: π(q)<0    MR(q)<MC(q)\pi''(q^*) < 0 \iff MR'(q^*) < MC'(q^*) — die Grenzkosten wachsen schneller als die Grenzerlöse.

Durchschnittskosten und Grenzkosten

Daher: Cˉ(q)=0    MC(q)=Cˉ(q)\bar{C}'(q) = 0 \iff MC(q) = \bar{C}(q). Die Grenzkostenkurve schneidet die Durchschnittskostenkurve genau an ihrem Minimum.

Preiselastizität der Nachfrage

Monopolmarkup

Für einen Monopolisten, der qq wählt (und indirekt pp):

MR=p+qdpdq=p ⁣(1+1ε).MR = p + q\,\frac{dp}{dq} = p\!\left(1 + \frac{1}{\varepsilon}\right).

Der maximale Gewinn (MR=MCMR = MC) ergibt die Markup-Regel: p=MC1+1/ε=MCεε+1.p^* = \frac{MC}{1 + 1/\varepsilon} = \frac{MC \cdot \varepsilon}{\varepsilon + 1}.

Lerner-Index: L=(pMC)/p=1/εL = (p - MC)/p = -1/\varepsilon misst die Marktmacht.

Durchgerechnete Beispiele

Exercise list

40 exercises · 10 with worked solution (25%)

Application 16Understanding 3Modeling 16Proof 5
  1. Ex. 67.1Application

    C(q)=100+5q+0,1q2C(q) = 100 + 5q + 0{,}1q^2. Berechne MC(q)MC(q).

  2. Ex. 67.2Application

    C(q)=200+3q+q2/100C(q) = 200 + 3q + q^2/100. Berechne Durchschnittskosten und Grenzkosten bei q=50q = 50.

  3. Ex. 67.3Application

    R(q)=100q2q2R(q) = 100q - 2q^2. Berechne den Grenzerlös MR(q)MR(q).

  4. Ex. 67.4Application

    Nachfrage p=50q/2p = 50 - q/2. Schreibe R(q)=pqR(q) = pq und berechne MR(q)MR(q).

  5. Ex. 67.5Application

    C(q)=q2+9C(q) = q^2 + 9. Finde das Minimum von Cˉ\bar{C} und bestätige, dass es mit MC=CˉMC = \bar{C} übereinstimmt.

  6. Ex. 67.6Application

    C(q)=q36q2+15q+100C(q) = q^3 - 6q^2 + 15q + 100. Durchschnittskosten und Grenzkosten bei q=10q = 10.

  7. Ex. 67.7ApplicationAnswer key

    Zeige, dass Cˉ\bar{C} ein Minimum dort hat, wo MC=CˉMC = \bar{C} für C(q)=q2+16C(q) = q^2 + 16.

  8. Ex. 67.8ApplicationAnswer key

    C(q)=50+10qC(q) = 50 + 10q. Warum hat Cˉ\bar{C} kein inneres Minimum? Wirtschaftlich interpretieren.

  9. Ex. 67.9Application

    Unternehmen produziert mit C(q)=q2C(q) = q^2 und verkauft zu p=100p = 100 (Wettbewerb). Optimale Menge.

  10. Ex. 67.10Application

    R(q)=200qq2R(q) = 200q - q^2, C(q)=50+80qC(q) = 50 + 80q. Menge des maximalen Gewinns.

  11. Ex. 67.11Application

    C(q)=100+5q+0,1q2C(q) = 100 + 5q + 0{,}1q^2, fester Preis p=50p = 50. Optimale Menge und Gewinn.

  12. Ex. 67.12Application

    Monopolist mit Nachfrage p=100/qp = 100/q (Einheitselastizität überall). Gibt es ein qq^* des maximalen Gewinns? Warum?

  13. Ex. 67.13Modeling

    p=100qp = 100 - q, C(q)=q2/2+10qC(q) = q^2/2 + 10q. Maximaler Monopolgewinn.

  14. Ex. 67.14ModelingAnswer key

    p=602qp = 60 - 2q, C(q)=200+4q+q2C(q) = 200 + 4q + q^2. Finde qq^*, pp^* und π\pi^*.

  15. Ex. 67.15Modeling

    Vollständiger Wettbewerb: p=50p = 50 fest, C(q)=q2C(q) = q^2. Optimale Menge und Gewinn.

  16. Ex. 67.16ModelingAnswer key

    EOQ: T(q)=Dhq/2+SD/qT(q) = Dhq/2 + SD/q (Gesamtbestandskosten). Leite ab und finde q=2SD/hq^* = \sqrt{2SD/h}.

  17. Ex. 67.17Modeling

    Steuer tt pro Einheit ändert CC+tqC \to C + tq. Wie ändert sich qq^*? Zeige, dass qq^* sinkt.

  18. Ex. 67.18Modeling

    Subvention ss pro Einheit verkauft. Zeige, dass qq^* gegenüber dem Fall ohne Subvention steigt.

  19. Ex. 67.19ModelingAnswer key

    C(q)=q36q2+12q+50C(q) = q^3 - 6q^2 + 12q + 50. Zeige, dass es ein qq gibt, bei dem MC minimal ist (Wendepunkt von CC).

  20. Ex. 67.20Modeling

    C(q)=q2+FC(q) = q^2 + F. Finde die Menge, die Cˉ\bar{C} minimiert, und zeige, dass sie mit F\sqrt{F} wächst.

  21. Ex. 67.21Modeling

    Leite die Monopol-Markup-Regel her: ausgehend von MR=MCMR = MC und MR=p(1+1/ε)MR = p(1 + 1/\varepsilon), erhalte p=MCε/(ε+1)p^* = MC\cdot\varepsilon/(\varepsilon + 1).

  22. Ex. 67.22Modeling

    Leite formal her, dass der Gewinn dort maximal ist, wo MR=MCMR = MC, und dass die Bedingung zweiter Ordnung MR<MCMR' < MC' erfordert.

  23. Ex. 67.23Application

    Nachfrage q=1002pq = 100 - 2p. Berechne die Elastizität bei p=25p = 25.

  24. Ex. 67.24Application

    q=50/pq = 50/p. Berechne die Elastizität bei beliebigem pp. Ist das Ergebnis konstant?

  25. Ex. 67.25ApplicationAnswer key

    q=100epq = 100 e^{-p}. Elastizität bei p=1p = 1.

  26. Ex. 67.26Application

    Cobb-Douglas-Nachfrage q=Apαq = Ap^\alpha. Berechne die Elastizität und zeige, dass sie konstant ist.

  27. Ex. 67.27ModelingAnswer key

    Bei welchem Preis ist der Gesamterlös maximal? Zeige, dass dies der Fall ist, wenn ε=1\varepsilon = -1.

  28. Ex. 67.28Modeling

    Zigaretten: ε=0,5\varepsilon = -0{,}5. Eine Steuer erhöht den Preis um 20 %. Wie viel sinkt der Konsum?

  29. Ex. 67.29ModelingAnswer key

    Benzin: ε=0,3\varepsilon = -0{,}3 (Kurzfrist). Warum hat eine Subventionspolitik hohe Fiskalkosten für niedrige Mengengewinne?

  30. Ex. 67.30Modeling

    Lineare Nachfrage q=abpq = a - bp. Zeige, dass ε|\varepsilon| mit pp wächst.

  31. Ex. 67.31Modeling

    Leite dR/dp=q(1+ε)dR/dp = q(1 + \varepsilon) ab und nutze es, um zu erklären, wann eine Preiserhöhung den Erlös erhöht oder senkt.

  32. Ex. 67.32Modeling

    Mit Kosteniflation (VPI steigt um 5,8 %) sollte ein Unternehmen mit Nachfrageelastizität ε=1,2|\varepsilon| = 1{,}2 wie viel an den Preis weitergeben? Nutze die Markup-Regel.

  33. Ex. 67.33UnderstandingAnswer key

    Warum produziert der Monopolist weniger als bei vollständiger Konkurrenz?

  34. Ex. 67.34Understanding

    Zeige, dass MR=p(1+1/ε)MR = p(1 + 1/\varepsilon) ausgehend von R=pqR = pq und der Kettenregel.

  35. Ex. 67.35Understanding

    Markup-Prozentsatz: Lerner-Index L=(pMC)/p=1/εL = (p-MC)/p = -1/\varepsilon. Überprüfe ausgehend von MR=MCMR = MC.

  36. Ex. 67.36ProofAnswer key

    Beweise, dass Cˉ\bar{C} sein Minimum dort hat, wo MC=CˉMC = \bar{C}, indem du Cˉ(q)=C(q)/q\bar{C}(q) = C(q)/q differenzierst.

  37. Ex. 67.37Proof

    Steuerinzidenz: mit einer Steuer tt pro Einheit ist der von Käufern gezahlte Anteil εS/(εSεD)\varepsilon_S / (\varepsilon_S - \varepsilon_D). Beweise.

  38. Ex. 67.38Proof

    Beweise die Markup-Regel p=MCε/(ε+1)p^* = MC\varepsilon/(\varepsilon+1) ausgehend von MR=MCMR = MC.

  39. Ex. 67.39Proof

    Zeige, dass beim Preisdiskriminierung ersten Grades (perfekte Preisdiskriminierung) der Monopolist die gesamte Konsumentenrente extrahiert und die effiziente Menge produziert (p=MCp = MC).

  40. Ex. 67.40Proof

    Erkläre, wie das Black-Scholes-Delta Δ=V/S\Delta = \partial V/\partial S einer Grenzgröße ähnelt, und wie das Argument des replizierenden Portfolios die Black-Scholes-Gleichung über Grenzanalyse ableitet.

Quellen

Updated on 2026-05-05 · Author(s): Clube da Matemática

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