APLICACIONES DEL CÁLCULO INTEGRAL EN LA ADMINISTRACIÓN Y EN LA ECONOMÍA


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1 APLICACIONES DEL CÁLCULO INTEGRAL EN LA ADMINISTRACIÓN Y EN LA ECONOMÍA Valor promedio Problemas de Aplicación 1. Suponga que el costo en dólares de un producto está dado por C(x)= 400+x+0.3x 2, donde x es el número de unidades. Encuentre el costo promedio de producir de 10 a 20 unidades 2. El costo en miles de pesos, de producir x unidades de cierto artículo es C(x)=x x Encuentre el valor promedio de C(x) sobre el intervalo de 0 a 100. Qué significa el resultado? 3. El número de ventas diarias de un producto está dado por, x días después de iniciarse una campaña publicitaria para este producto. a. Encuentre las ventas diarias promedio durante los primeros 20 días de la campaña, es decir x=0 a x=20. b. Si no se inicio una nueva campaña publicitaria, cuál es el número promedio de ventas por día durante los próximos 10 días? (de x=20 a x=30) 4. El valor futuro de dólares, invertidos, en una cuenta de ahorros con una tasa de interés compuesto continuamente de 10% es S=1000e 0.1t, donde t está en años. Calcule la cantidad promedio en la cuenta de ahorros durante los primeros 5 años. Ingreso Total Problemas de Aplicación 1. Una pequeña compañía petrolera considera el bombeo continuo de petróleo de un pozo como un flujo de ingreso continuo con su tasa de flujo anual en el tiempo t dada por f(t) = 600e -0.2t, en miles de dólares al año. Encuentre un estimado del ingreso total por este pozo durante los próximos 10 años. 2. Encuentre el ingreso total durante los próximo 10 años de un flujo continuo de ingreso que tiene una tasa de flujo anual en el tiempo t dado por f(t)= dólares por año 1

2 3. Encuentre el ingreso total durante los próximo 8 años de un flujo continuo de ingreso que tiene una tasa de flujo anual en el tiempo t dado por f(t)=8 500 dólares por año 4. Una compañía acerera visualiza la producción de su colado continuo como flujo continuo de ingreso con una tasa de flujo mensual en el tiempo t, dado por f(t) = e 0.03t (dólares mensuales). Encuentre el ingreso total de este colado en el primer año 5. Suponga que la franquicia de una empresa de servicio se da cuenta que el ingreso generado por sus tiendas se puede modelar suponiendo que el ingreso es un flujo continuo con una tasa de flujo mensual en el tiempo t dado por f(t) = e 0.02t (dólares mensuales). Encuentre el ingreso total de una tienda para los primeros dos años. 6. Una pequeña destiladora considera la producción de su máquina embotelladora como un flujo continuo de ingreso con una tasa de flujo anual en el tiempo t dado por f(t)=80e -0.1t, en miles de pesos por año. Encuentre el ingreso de este flujo para los siguientes 10 años. Valor Presente y Valor Futuro de un flujo continuo de ingreso 1. Suponga que una compañía planea vender un pozo y quiere usar su valor presente durante los próximos 10 años para establecer su precio de venta. Si la compañía determina que la tasa de flujo anual es f(t)=600e -0.2(t+5), en miles de dólares por año y si el dinero crece con una tasa de 10% compuesto continuamente, encuentre este valor presente 2. Si la tasa de flujo de ingreso de un activo es 1 000e 0.02t, en millones de pesos por año, y si el ingreso se invierte a una tasa de interés de 6% compuesto continuamente, para los próximos 4 años, encuentre a. El valor presente b. El valor futuro 3. Suponga que un flujo de ingreso continuo tiene una tasa anual de flujo dada por f(t) = 5 000e -0-01t y el dinero crece un 7% compuesto continuamente, para los próximos 5 años calcule: a. El Ingreso total b. El valor presente c. El valor futuro 2

3 4. Suponga que una compañía de impresión considera la producción de sus prensas como un flujo continuo de ingreso. Si la tasa de flujo anual es el tiempo t está dada por f(t) = 97.5e -0.2(t+3) en millones de pesos al año, si el dinero crece a una tasa de 6% compuesto continuamente, encuentre el valor presente y el valor futuro de las prensas durante los siguientes 10 años. 5. Una pareja piensa abrir un negocio propio, van a comprar ya sea un almacén de ropa para hombres o una tienda de video. El almacén de ropa para hombres tiene un flujo continuo de ingreso con una tasa de flujo anual en el tiempo t dada por G(t)= (miles de pesos por año) y la tienda de video tiene un flujo continuo de ingreso con una tasa anual proyectada en el tiempo t dada por G(t)=21 600e 0.08 (miles de pesos por año). La inversión inicial es igual para ambos negocios y el dinero crece a una tasa de 10% compuesto continuamente. Encuentre el valor presente y el valor futuro de cada negocio durante los próximos 7 años, para saber cuál es la mejor compra. Superávit de Consumidor 1. La función demanda de un producto es y su función de oferta es p = x + 1 donde p se da en dólares y x es el número de unidades. Encuentre el punto de equilibrio y el superávit del consumidor. 2. La función de demanda para un producto es p = 34 x 2. Si el precio es de $9. Cuál es el superávit del consumidor? 3. La función de demanda para un producto es p = 100 4x. Si el precio es de $40. Cuál es el superávit del consumidor? 4. La función de demanda para un producto es p = 200/(x +2). Si la cantidad en equilibrio es 8 unidades. Cuál es el superávit del consumidor? 5. La función de demanda para un producto es p = 200/(x +2). Si la cantidad en equilibrio es 8 unidades. Cuál es el superávit del consumidor? 3

4 6. La función demanda de cierto producto es p = 81 x 2 y la función oferta es p = x 2 +4x Encuentre el punto de equilibrio y el superávit del consumidor. 7. La función demanda de cierto producto es p = 49 x 2 y la función oferta es p = 4x + 4. Encuentre el punto de equilibrio y el superávit del consumidor. Superávit del Productor 1. La función de la demanda para un producto es y la función oferta es p = x +1. Encuentre el superávit del productor. 2. Suponga que para cierto producto, la función de demanda es p=200e -0.01x y la función oferta es a. Encuentre el punto de equilibrio b. Encuentre el superávit del consumidor c. Encuentre superávit del productor 3. Suponga que la función oferta para una mercancía es p = 4x 2 + 2x + 2. Si el precio de equilibrio es de $422. Cuál es el superávit del productor? 4. Suponga que la función oferta para una mercancía es p=0.1x 2 +3x+20. Si el precio de equilibrio es de $36. Cuál es el superávit del productor? 5. Si la función de oferta para un producto es p = 10e x/3. Cuál es el superávit del productor cuando se venden 15 unidades? 6. Encuentre el superávit del productor para una mercancía si su función demanda es p = 81 x 2 y su función oferta es p = x 2 + 4x Encuentre el superávit del productor para una mercancía si su función demanda es p = 49 x 2 y su función oferta es p = 4x Encuentre el superávit del productor para una mercancía si su función demanda es p = 12/(x + 1) y su función oferta es p = x 9. Encuentre el superávit del productor para una mercancía si su función demanda es p =110 x 2 y su función oferta es p =2-6/5x +1/5x 2. 4

5 10. Determine el superávit del consumidor y del productor en el caso de un producto cuyas funciones de demanda y de oferta aparecen en seguida a. D: p= 15-2x O: p=3 + x b. D: p=17 0.5x O: p= 5+0.3x Problemas de Aplicación INTEGRACIÓN POR PARTES 1. El ingreso marginal de una empresa por la producción de unidades de uno de sus productos es, dólares. Determine el ingreso total si se producen de 10 a 20 unidades 2. Un fabricante de juegos de video determina que su nuevo juego se vende en el mercado a una tasa de S (x) = 4 000te -0.2t juegos por semana, en donde t es el número de semanas desde el lanzamiento del juego. Exprese las ventas totales, S, como una función de t. Cuántos juegos se venderán durante las primeras 4 semanas? 3. Suponga que el valor del petróleo producido por una pieza de un equipo de extracción se considera un flujo continuo de ingreso con una tasa de flujo anual (en dólares por año) en el momento t, en años, dado por f(t)= t, y el dinero crece 8% compuesto continuamente. Encuentre el valor presente de la pieza. 4. Si la función oferta para x unidades de una mercancía es p= ln(2x +1) 2 pesos cuál es el superávit del productor en x=30? 5. Si la función de costo marginal para x unidades de un producto es C (x)=1 + 3ln(x+1) miles de pesos por unidad, y si el costo fijo es de $100 mil, encuentre la función costo total. 6. Suponga que se puede considerar la producción de una máquina como flujo continuo de ingreso con una tasa de flujo anual en el tiempo t, dada por f(t)= t miles de pesos por año. Si el dinero crece a una tasa de 10% compuesto continuamente encuentre el valor presente de la máquina para los próximos 5 años. 7. Suponga que la producción de una máquina que se utiliza para extraer carbón se considera como un flujo continuo de ingreso con una tasa de flujo anual en el momento t dada por f(t)= t miles de pesos por 5

6 año. Si el dinero crece a una tasa de 7% compuesto continuamente, encuentre el valor presente de esta máquina los próximos 8 años. 8. Suponga que el ingreso de una empresa de acceso a Internet es un flujo continuo de ingreso con una tasa anual dada por f(t)=100te -0.1t, en millones de pesos por año. Encuentre el ingreso total durante los próximos 10 años. 9. Suponga que la curva de Lorenz para la distribución de ingresos de cierto país esta dada por y = xe (x-1) Encuentre el coeficiente de Gini para el ingreso 10. Una empresa tiene un costo marginal por unidad de su producto dado por, donde x es el nivel de producción. Si los costos fijos ascienden a $2000, determine la función costo 6

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