Questions: A partir de la siguiente ecuación representativa de una función de producción: Y=480+120X-2X^2 obtenga: a) Óptimo técnico b) Beneficio óptimo cuando Py=200 y Px=600 b) Elasticidad producto factor cuando X=10.

A partir de la siguiente ecuación representativa de una función de producción:
Y=480+120X-2X^2
obtenga:
a) Óptimo técnico
b) Beneficio óptimo cuando Py=200 y Px=600
b) Elasticidad producto factor cuando X=10.
Transcript text: A partir de la siguiente ecuación representativa de una función de producción: \[ Y=480+120 X-2 X^{2} \] obtenga: a) Optimo técnico b) Beneficio óptimo cuando $P y=200$ y $P x=600$ b) Elasticidad producto factor cuando $X=10$.
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Solution

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To solve the given problem, we need to address each part separately:

Part (a): Optimo técnico
  1. The optimal technical point is found by taking the derivative of the production function \( Y \) with respect to \( X \) and setting it to zero.
  2. Solve for \( X \) to find the critical points.
  3. Determine the nature of the critical points (maximum or minimum) by using the second derivative test.
Part (b): Beneficio óptimo
  1. Calculate the revenue by multiplying the price of the output \( P_y \) by the production function \( Y \).
  2. Calculate the cost by multiplying the price of the input \( P_x \) by \( X \).
  3. The profit function is the revenue minus the cost.
  4. Take the derivative of the profit function with respect to \( X \) and set it to zero to find the optimal \( X \).
  5. Solve for \( X \) and calculate the optimal profit.
Part (c): Elasticidad producto factor
  1. The elasticity of the product with respect to the factor \( X \) is given by the formula: \[ E = \left( \frac{dY}{dX} \right) \left( \frac{X}{Y} \right) \]
  2. Calculate the derivative of \( Y \) with respect to \( X \).
  3. Substitute \( X = 10 \) into the formula to find the elasticity.
Paso 1: Optimo técnico

Para encontrar el óptimo técnico, derivamos la función de producción \( Y = -2X^2 + 120X + 480 \) con respecto a \( X \): \[ \frac{dY}{dX} = 120 - 4X \] Igualamos la derivada a cero para encontrar los puntos críticos: \[ 120 - 4X = 0 \implies X = 30 \] Verificamos la naturaleza del punto crítico usando la segunda derivada: \[ \frac{d^2Y}{dX^2} = -4 \] Dado que la segunda derivada es negativa, \( X = 30 \) es un máximo. Por lo tanto, el óptimo técnico es: \[ \text{Óptimo técnico: } X = 30 \]

Paso 2: Beneficio óptimo

Calculamos el ingreso y el costo. El ingreso se define como: \[ \text{Ingreso} = P_y \cdot Y = 200 \cdot (-2X^2 + 120X + 480) = -400X^2 + 24000X + 96000 \] El costo es: \[ \text{Costo} = P_x \cdot X = 600X \] La función de beneficio es: \[ \text{Beneficio} = \text{Ingreso} - \text{Costo} = -400X^2 + 23400X + 96000 \] Derivamos la función de beneficio con respecto a \( X \) y la igualamos a cero: \[ \frac{d(\text{Beneficio})}{dX} = 23400 - 800X = 0 \implies X = \frac{117}{4} \] Sustituyendo \( X = \frac{117}{4} \) en la función de beneficio, obtenemos: \[ \text{Beneficio óptimo} = 438225 \]

Paso 3: Elasticidad producto factor

La elasticidad del producto con respecto al factor \( X \) se calcula como: \[ E = \left( \frac{dY}{dX} \right) \left( \frac{X}{Y} \right) \] Calculamos \( \frac{dY}{dX} \) en \( X = 10 \): \[ \frac{dY}{dX} = 80 \] Sustituyendo \( X = 10 \) en la función de producción: \[ Y = -2(10)^2 + 120(10) + 480 = 1480 \] Por lo tanto, la elasticidad es: \[ E = \frac{80 \cdot 10}{1480} = \frac{800}{1480} = \frac{20}{37} \]

Respuesta Final

\[ \text{Óptimo técnico: } \boxed{X = 30} \] \[ \text{Beneficio óptimo: } \boxed{438225} \] \[ \text{Elasticidad producto factor: } \boxed{\frac{20}{37}} \]

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