Increment, decrement
Una empresa ven actualment 1000 unitats d'un producte a 2000 € la unitat cada any. Ha fet un estudi de mercat on ha vist que per cada 5€ que incrementa el preu del producte es compra una unitat menys.
a) Expressa els beneficis anuals en funció del nombre de clients.
b) Expressa els beneficis anuals en funció del preu.
c) A quin preu haurà de vendre per obtenir el màxim de benefici? Calcula aquest benefici màxim.
Anomenarem \(N\) al nombre de unitats venudes, \(P\) al preu del producte, \(B\) al benefici obtingut per la venta i \(x\) al nombre de vegades que pugem el preu.
El nombre de productes venuts, si pugem x vegades el preu, és: \begin{equation} \label{N} N= 1000-x \end{equation}
El preu del producte, si pugem x vegades el preu, és: \begin{equation} \label{P} P=2000+5x \end{equation}
El benefici obtingut és: \( B = N \cdot P \) que també podem escriure multiplicant les equacions \eqref{N} i \eqref{P}:
\begin{equation} \label{B} B = \underbrace{(1000-x)}_{N} \cdot \underbrace{(2000+5x)}_{P} \end{equation}
Apartat a)
Per expressar els beneficis en funció del nombre de clients, aïllem x de l'equació del nombre de clients \eqref{N}: \(x=1000-N\) i la substituïm a l'equació \eqref{B}: \(B= N \cdot [2000+5(1000-N)] =\) \( N \cdot (2000+5000-5N) = \) \( N (7000-5N) \) i finalment:
\( \boxed{B(N) = 7000N-5N^2} \)
que són els beneficis en funció de les unitats venudes.
Apartat b)
Per expressar els beneficis en funció del pres, aïllem x de l'equació del preu \eqref{P}: \( x = \frac {P-2000}{5} \) i la substituïm a l'equació \eqref{B}: \( B = \left ( 1000- \frac {P-2000}{5} \right ) \cdot P = \) \( \left ( \frac {5000-(P-2000)}{5} \right ) \cdot P = \) \( \left ( \frac {7000-P}{5} \right ) \cdot P \) i finalment:
\begin{equation} \label{BP} \boxed{B(P) = \dfrac {7000P-P^2}{5}} \end{equation}
que són els beneficis en funció del preu.
Apartat c)
Per trobar el preu amb el que obtindrem el benefici màxim farem servir la darrera funció \eqref{BP} ja que són els beneficis en funció del preu. Hem de derivar i igualar a zero per trobar el màxim.
\begin{equation} \label{dB} B'(P) = \frac {7000-2P} 5 \end{equation}
Resolem l'equació: \( \frac {7000-2P} 5 = 0 \); \(7000-2P=0 \); \( 7000=2P \); \(P= \frac {7000}2 \); \( \boxed{P=3500€} \)
Hem de comprovar si aquest preu correspon als beneficis màxims. Per saber-ho veurem els signes de la derivada \eqref{dB} abans i després de 3500:
\(B'(3400)= \frac {7000-2 \cdot 3400} 5 >0 \)
\(B'(3600)= \frac {7000-2 \cdot 3600} 5 <0 \)
La derivada creix abans de 3500 i decreix després, es tracta per tant d'un màxim. El benefici que obtindrem amb aquest preu el podem saber substituint-lo a l'equació dels beneficis \eqref{BP}: \(B(3500) = \frac {7000 \cdot 3500-3500^2}{5} = \) \( \frac {12250000} 5 = \) \( \boxed{2450000 €} \)
El preu per obtenir el màxim benefici és de 3500€ la unitat i els beneficis són de 2 450 000 €.