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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

Definições, maximização e elasticidade

Funções marginais

"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

Maximização do lucro

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

Condição de segunda ordem: π(q)<0    MR(q)<MC(q)\pi''(q^*) < 0 \iff MR'(q^*) < MC'(q^*) — custo marginal cresce mais rápido que receita marginal.

Custo médio e custo marginal

Logo: Cˉ(q)=0    MC(q)=Cˉ(q)\bar{C}'(q) = 0 \iff MC(q) = \bar{C}(q). A curva de custo marginal cruza a curva de custo médio exatamente em seu mínimo.

Elasticidade-preço da demanda

Markup de monopólio

Para monopolista que escolhe qq (e indiretamente pp):

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

Lucro máximo (MR=MCMR = MC) dá a regra do markup: p=MC1+1/ε=MCεε+1.p^* = \frac{MC}{1 + 1/\varepsilon} = \frac{MC \cdot \varepsilon}{\varepsilon + 1}.

Índice de Lerner: L=(pMC)/p=1/εL = (p - MC)/p = -1/\varepsilon mede poder de mercado.

Exemplos resolvidos

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. Calcule MC(q)MC(q).

  2. Ex. 67.2Application

    C(q)=200+3q+q2/100C(q) = 200 + 3q + q^2/100. Calcule custo médio e custo marginal em q=50q = 50.

  3. Ex. 67.3Application

    R(q)=100q2q2R(q) = 100q - 2q^2. Calcule a receita marginal MR(q)MR(q).

  4. Ex. 67.4Application

    Demanda p=50q/2p = 50 - q/2. Escreva R(q)=pqR(q) = pq e calcule MR(q)MR(q).

  5. Ex. 67.5Application

    C(q)=q2+9C(q) = q^2 + 9. Encontre o mínimo de Cˉ\bar{C} e confirme que coincide com MC=CˉMC = \bar{C}.

  6. Ex. 67.6Application

    C(q)=q36q2+15q+100C(q) = q^3 - 6q^2 + 15q + 100. Custo médio e custo marginal em q=10q = 10.

  7. Ex. 67.7ApplicationAnswer key

    Mostre que Cˉ\bar{C} tem mínimo onde MC=CˉMC = \bar{C} para C(q)=q2+16C(q) = q^2 + 16.

  8. Ex. 67.8ApplicationAnswer key

    C(q)=50+10qC(q) = 50 + 10q. Por que Cˉ\bar{C} não tem mínimo interior? Interprete economicamente.

  9. Ex. 67.9Application

    Empresa produz com C(q)=q2C(q) = q^2 e vende a p=100p = 100 (concorrência). Quantidade ótima.

  10. Ex. 67.10Application

    R(q)=200qq2R(q) = 200q - q^2, C(q)=50+80qC(q) = 50 + 80q. Quantidade de lucro máximo.

  11. Ex. 67.11Application

    C(q)=100+5q+0,1q2C(q) = 100 + 5q + 0{,}1q^2, preço fixo p=50p = 50. Quantidade e lucro ótimos.

  12. Ex. 67.12Application

    Empresa monopolista com demanda p=100/qp = 100/q (elasticidade unitária em todo ponto). Existe qq^* de lucro máximo? Por quê?

  13. Ex. 67.13Modeling

    p=100qp = 100 - q, C(q)=q2/2+10qC(q) = q^2/2 + 10q. Lucro máximo de monopólio.

  14. Ex. 67.14ModelingAnswer key

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

  15. Ex. 67.15Modeling

    Concorrência perfeita: p=50p = 50 fixo, C(q)=q2C(q) = q^2. Quantidade e lucro ótimos.

  16. Ex. 67.16ModelingAnswer key

    EOQ: T(q)=Dhq/2+SD/qT(q) = Dhq/2 + SD/q (custo total de estoque). Derive e ache q=2SD/hq^* = \sqrt{2SD/h}.

  17. Ex. 67.17Modeling

    Imposto tt por unidade muda CC+tqC \to C + tq. Como muda qq^*? Mostre que qq^* cai.

  18. Ex. 67.18Modeling

    Subsídio ss por unidade vendida. Mostre que qq^* aumenta em relação ao caso sem subsídio.

  19. Ex. 67.19ModelingAnswer key

    C(q)=q36q2+12q+50C(q) = q^3 - 6q^2 + 12q + 50. Mostre que existe qq tal que MCMC é mínimo (ponto de inflexão de CC).

  20. Ex. 67.20Modeling

    C(q)=q2+FC(q) = q^2 + F. Encontre a quantidade que minimiza Cˉ\bar{C} e mostre que cresce com F\sqrt{F}.

  21. Ex. 67.21Modeling

    Derive a regra do markup do monopólio: partindo de MR=MCMR = MC e MR=p(1+1/ε)MR = p(1 + 1/\varepsilon), obtenha p=MCε/(ε+1)p^* = MC\cdot\varepsilon/(\varepsilon + 1).

  22. Ex. 67.22Modeling

    Derive formalmente que o lucro é máximo onde MR=MCMR = MC, e que a condição de segunda ordem exige MR<MCMR' < MC'.

  23. Ex. 67.23Application

    Demanda q=1002pq = 100 - 2p. Calcule a elasticidade em p=25p = 25.

  24. Ex. 67.24Application

    q=50/pq = 50/p. Calcule a elasticidade em qualquer pp. O resultado é constante?

  25. Ex. 67.25ApplicationAnswer key

    q=100epq = 100 e^{-p}. Elasticidade em p=1p = 1.

  26. Ex. 67.26Application

    Demanda Cobb-Douglas q=Apαq = Ap^\alpha. Calcule a elasticidade e mostre que é constante.

  27. Ex. 67.27ModelingAnswer key

    Em qual preço a receita total é máxima? Mostre que é onde ε=1\varepsilon = -1.

  28. Ex. 67.28Modeling

    Cigarro: ε=0,5\varepsilon = -0{,}5. Imposto sobe preço 20%. Quanto cai o consumo?

  29. Ex. 67.29ModelingAnswer key

    Gasolina: ε=0,3\varepsilon = -0{,}3 (curto prazo). Por que política de subsídio tem alto custo fiscal para baixo ganho em quantidade?

  30. Ex. 67.30Modeling

    Demanda linear q=abpq = a - bp. Mostre que ε|\varepsilon| cresce com pp.

  31. Ex. 67.31Modeling

    Derive dR/dp=q(1+ε)dR/dp = q(1 + \varepsilon) e use para explicar quando subir preço aumenta ou reduz receita.

  32. Ex. 67.32Modeling

    Com inflação de custos (IPCA subindo 5,8%), empresa com demanda de elasticidade ε=1,2|\varepsilon| = 1{,}2 deve repassar quanto ao preço? Use a regra do markup.

  33. Ex. 67.33UnderstandingAnswer key

    Por que o monopolista produz menos que a concorrência perfeita?

  34. Ex. 67.34Understanding

    Mostre que MR=p(1+1/ε)MR = p(1 + 1/\varepsilon) partindo de R=pqR = pq e da regra da cadeia.

  35. Ex. 67.35Understanding

    Markup percentual: índice de Lerner L=(pMC)/p=1/εL = (p-MC)/p = -1/\varepsilon. Verifique partindo de MR=MCMR = MC.

  36. Ex. 67.36ProofAnswer key

    Demonstre que Cˉ\bar{C} tem mínimo onde MC=CˉMC = \bar{C}, derivando Cˉ(q)=C(q)/q\bar{C}(q) = C(q)/q.

  37. Ex. 67.37Proof

    Incidência tributária: com imposto tt por unidade, a parte paga pelo comprador é εS/(εSεD)\varepsilon_S / (\varepsilon_S - \varepsilon_D). Demonstre.

  38. Ex. 67.38Proof

    Demonstre a regra do markup p=MCε/(ε+1)p^* = MC\varepsilon/(\varepsilon+1) partindo de MR=MCMR = MC.

  39. Ex. 67.39Proof

    Mostre que em discriminação de preços de primeiro grau (preço perfeito), o monopolista extrai todo o excedente do consumidor e produz a quantidade eficiente (p=MCp = MC).

  40. Ex. 67.40Proof

    Explique como o delta de Black-Scholes Δ=V/S\Delta = \partial V/\partial S é análogo a uma quantidade marginal, e como o argumento de portfólio replicante deriva a equação de Black-Scholes via análise marginal.

Fontes

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

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