呂淑君
(甘肅畜牧工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 甘肅武威 733006)
設(shè)x0是函數(shù)f(x)定義域區(qū)間I上的一點(diǎn),對(duì)于任意的x∈I,恒有f(x0)≥f(x)成立,則稱函數(shù)f(x)在點(diǎn)x0處達(dá)到最大值f(x0),x0稱為函數(shù)的最大值點(diǎn)。
設(shè)x0是函數(shù)f(x)定義域區(qū)間I上的一點(diǎn),對(duì)于任意的x∈I,恒有f(x0)≤f(x),則稱函數(shù)f(x)在點(diǎn)x0處達(dá)到最小值f(x0),x0稱為函數(shù)的最小值點(diǎn)。
優(yōu)化是經(jīng)濟(jì)學(xué)的核心[3]。各種優(yōu)化問題都受到了經(jīng)營(yíng)者和管理者的重視,如在一定的條件下,如何規(guī)劃生產(chǎn),才能達(dá)到利潤(rùn)最大、成本最小等問題[4]。下文用函數(shù)最值來(lái)解決經(jīng)濟(jì)優(yōu)化方面的問題。
1.利潤(rùn)問題
例1 某商品現(xiàn)在的售價(jià)為每件60元,每周可賣出300件。市場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn):每漲價(jià)1元,每周少賣出10件;每降價(jià)1元,每周可以多銷售20件以上。已知商品價(jià)格是40元/件,如何獲得最大利潤(rùn)定價(jià)?
解析:如果每件商品的價(jià)格上漲或下跌x美元,利潤(rùn)是y美元,y1是價(jià)格上漲時(shí)的利潤(rùn),y2是價(jià)格下跌時(shí)的利潤(rùn)。則:
y1=(60-40+x)(300-10x)
=-10(x2-10x-600)
=-10(x-5)2+6 250
當(dāng)x=5時(shí),即每件商品價(jià)格上漲5元,這時(shí)的價(jià)格為65元,利潤(rùn)為6 250元。
y2=(60-40-x)(300+20x)
=-20(x2-5x-300)
=-20(x-2.5)2+6 125
當(dāng)x=2.5時(shí),即每件商品價(jià)格下跌2.5元,這時(shí)的價(jià)格為57.5元,利潤(rùn)為6 125元。
綜上所述,當(dāng)價(jià)格為65元時(shí),可以獲得最大的利潤(rùn)。
2.稅收問題
例3 設(shè)某種商品的需求函數(shù)為Q(P)=1 200-4P2。(其中,Q為需求量,單位為件,P為銷售價(jià)格,單位為元。)當(dāng)P為何值時(shí),總收益最大?
解析:總收益函數(shù)R(P)=QP=1 200P-4P3(P>0),
令R′(P)=1 200-12P2=0,得P=10。
又∵對(duì)R(P)求二階導(dǎo)數(shù)R″(P)=-12P,
可以推出R″(10)<0。
∴當(dāng)價(jià)格為10時(shí),總收益可以達(dá)到最大值R(10)=8 000。
經(jīng)濟(jì)批量問題
例4 一家工廠生產(chǎn)某種產(chǎn)品,每年銷售100萬(wàn)件。每批生產(chǎn)需要額外1 000元準(zhǔn)備金。如果銷售的平均年增長(zhǎng)率和最后一批貨物銷售后立即生產(chǎn)下一批(一半的貨物庫(kù)存,每單位年費(fèi)是0.05元),分為多少批次生產(chǎn)才能使采購(gòu)成本和庫(kù)存成本最小?
人們?cè)谌粘I钪薪?jīng)常會(huì)遇到最大值和最小值問題。本文利用函數(shù)最值的求解,把現(xiàn)實(shí)問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型,然后對(duì)問題進(jìn)行定量分析,從而體現(xiàn)函數(shù)最值在實(shí)際問題中的最優(yōu)化。在經(jīng)濟(jì)問題中,從經(jīng)營(yíng)者和管理者的角度來(lái)看,如何使收益最大化、成本最小化,是一個(gè)值得深入研究的問題。