同济高数 第2章 第2-1-3题

教材习题

📝 题目

3.设某工厂生产 $x$ 件产品的成本为

$$ C(x)=2000+100 x-0.1 x^{2}(\text { 元 }), $$

这函数 $C(x)$ 称为成本函数,成本函数 $C(x)$ 的导数 $C^{\prime}(x)$ 在经济学中称为边际成本.试求 (1)当生产 100 件产品时的边际成本; (2)生产第 101 件产品的成本,并与(1)中求得的边际成本作比较,说明边际成本的实际意义.

💡 答案解析

[AI解答]

[AI解答] **(1)求边际成本** 已知成本函数为 $$ C(x)=2000+100x-0.1x^{2} $$ 边际成本定义为 $$ C'(x)=\displaystyle{}\frac{d}{dx}\left(2000+100x-0.1x^{2}\right) $$ 逐项求导: - 常数项导数为 $0$; - $100x$ 导数为 $100$; - $-0.1x^{2}$ 导数为 $-0.2x$。

因此 $$ C'(x)=100-0.2x $$ 当 $x=100$ 时, $$ C'(100)=100-0.2\times100=100-20=80\ (\text{元}) $$ 所以生产 100 件产品时的边际成本为 **80 元**。

**(2)生产第 101 件产品的成本并与边际成本比较** 生产第 101 件产品的成本,即 $$ C(101)-C(100) $$ 先计算: $$ C(100)=2000+100\times100-0.1\times100^{2}=2000+10000-1000=11000 $$ $$ C(101)=2000+10100-0.1\times10201=2000+10100-1020.1=11079.9 $$ 因此 $$ C(101)-C(100)=11079.9-11000=79.9\ (\text{元}) $$

**比较与说明** 边际成本 $C'(100)=80$ 元,而实际生产第 101 件的成本为 $79.9$ 元,两者非常接近。 这说明 **边际成本 $C'(x)$ 近似表示生产第 $x+1$ 件产品所增加的成本**,在经济学中用于衡量增加一单位产量时总成本的增量,是决策产量的重要参考指标。

难度:★☆☆☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/4
目标:求边际成本函数
对成本函数 C(x)=2000+100x-0.1x^2 求导,得到边际成本函数 C'(x)=100-0.2x。
公式:C'(x)=d/dx(2000+100x-0.1x^2)=100-0.2x
提示:常数导数为0,幂函数求导公式:d/dx(x^n)=nx^(n-1)。
步骤 2/4
目标:计算生产100件时的边际成本
将 x=100 代入边际成本函数 C'(x)=100-0.2x,得 C'(100)=100-20=80 元。
公式:C'(100)=100-0.2×100=80
提示:代入计算时注意符号和系数。
步骤 3/4
目标:计算生产第101件产品的成本
生产第101件产品的成本为 C(101)-C(100)。先计算 C(100)=2000+10000-1000=11000,再计算 C(101)=2000+10100-0.1×10201=2000+10100-1020.1=11079.9,差值为79.9元。
公式:C(101)-C(100)=11079.9-11000=79.9
提示:计算 C(101) 时注意 0.1×101^2=0.1×10201=1020.1。
步骤 4/4
目标:比较边际成本与实际成本,说明意义
边际成本80元与实际成本79.9元非常接近,说明边际成本近似表示生产第x+1件产品的成本增量,是经济学中衡量产量变化对成本影响的重要指标。
提示:边际成本是导数,实际成本是差分,当产量较大时两者近似相等。

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