1.5: Більше додатків
- Page ID
- 66873
У цьому розділі ви навчитеся:
- Вирішити лінійну систему в двох змінних.
- Знайдіть точку рівноваги, коли задано рівняння попиту та пропозиції.
- Знайдіть точку беззбитковості, коли дані функції доходу та витрат.
Пошук точки перетину двох ліній
У цьому розділі ми будемо робити завдання додатків, які передбачають перетин ліній. Тому перш ніж приступити далі, спочатку навчимося знаходити перетин двох ліній.
Знайдіть перетин прямої\(y = 3x -1\) і прямої\(y = - x + 7\).
Рішення
Графуємо обидві лінії на однакових осях, як показано нижче, і читаємо рішення (2, 5).
Знайти перетин двох ліній графічно не завжди легко або практично, тому ми зараз навчимося вирішувати ці завдання алгебраїчно.
У точці, де дві лінії перетинаються,\(y\) значення\(x\) і для обох ліній однакові. Таким чином, для того, щоб знайти перетин, ми або нехай\(x\) -значення або\(y\) -значення рівні.
Якби ми мали вирішити вищевказаний приклад алгебраїчно, буде легше дозволити рівним значенням y. Так як\(y = 3x - 1\) для першого рядка, а\(y = - x + 7\) для другого рядка, давши y-значенням рівні, отримаємо
\ begin {вирівняний}
3 x-1 & =-x+7\\
4 x & = 8\\
x & = 2
\ кінець {вирівняний}
Підставивши\(x = 2\) в будь-яке з двох рівнянь, отримаємо\(y = 5\).
Звідси і рішення (2, 5).
Загальний алгебраїчний метод, який використовується для розв'язання систем рівнянь, називається методом елімінації. Мета полягає в усуненні однієї з двох змінних шляхом додавання лівої та правої частини рівнянь разом. Після того, як одна змінна буде усунена, ми маємо рівняння з лише однією змінною для може бути вирішена. Нарешті, підставивши значення змінної, яка була знайдена в одному з вихідних рівнянь, отримуємо значення іншої змінної.
Знайти перетин ліній\(2x + y = 7\) і\(3x - y = 3\) методом усунення.
Рішення
Складаємо ліву і праву сторони двох рівнянь.
\ почати {вирівняний}
2 x+y&= 7\\
3x-y&= 3\\\ hline 5x&= 10\\
x & = 2
\ кінець {вирівняний}
Тепер підставляємо\(x = 2\) в будь-якому з двох рівнянь і вирішуємо для\(y\).
\ begin {вирівняний}
2 (2) +y&=7\
y&=3
\ кінець {вирівняний}
Тому рішення є (2, 3).
Вирішити систему рівнянь\(x + 2y = 3\) і\(2x + 3y = 4\) методом елімінації.
Рішення
Якщо ми додамо два рівняння, жодна зі змінних не буде усунена. Але змінну\(x\) можна усунути, помноживши перше рівняння на -2, а друге рівняння залишивши без змін.
\ почати {вирівняний}
-2 x-4 y &=-6\\
2 x+3 y &= 4\
\\ hline -y &=-2\\
y &=2
\ кінець {вирівняний}
Підставивши\(y = 2\) в\(x + 2y = 3\), отримуємо
\ begin {масив} {l}
x+2 (2) =3\
x=-1
\ end {масив}
Тому розчин є (-1, 2).
Вирішити систему рівнянь\(3x - 4y = 5\) і\(4x - 5y = 6\).
Рішення
Цього разу перед складанням множимо перше рівняння на - 4, а друге на 3. (Вибір номерів не є унікальним.)
\ почати {вирівняний}
-12 x+16 y &= -20\\
12 x-15 y &=18\\ hline y&=-2
\ кінець {вирівняний}
Підставивши y = - 2 в будь-якому з рівнянь, отримаємо х = -1.
Звідси розчин є (-1, -2).
ПРОПОЗИЦІЯ, ПОПИТ І РІВНОВАЖНА РИНКОВА ЦІНА
У вільній ринковій економіці крива пропозиції товару - це кількість позицій товару, які можуть бути доступні за різними цінами, а крива попиту - це кількість предметів, які споживач буде купувати за різними цінами.
Зі збільшенням ціни на товар знижується його попит і збільшується пропозиція. З іншого боку, у міру зниження ціни попит збільшується, а пропозиція зменшується. Рівноважна ціна досягається, коли попит дорівнює пропозиції.
Крива пропозиції для товару є\(y = 3.5x - 14\) і крива попиту на той самий товар\(y = - 2.5x + 34\), де x - ціна, а y - кількість вироблених товарів. Знайдіть наступне.
- Скільки товарів буде поставлено за ціною $10?
- Скільки предметів буде затребувано за ціною 10 доларів?
- Визначте рівноважну ціну.
- Скільки предметів буде вироблено за рівноважною ціною?
Рішення
а) Підставляємо\(x = 10\) в рівняння постачання,\(y = 3.5x - 14\) відповідь\(y = 3.5(10) - 14 =21\).
б) Підставляємо\(x = 10\) в рівняння попиту,\(y = - 2.5x + 34\); відповідь є\(y = - 2.5(10) + 34= 9\).
в) Дозволивши пропозицію дорівнювати попиту, ми отримуємо
\ почати {вирівняний}
3.5x-140 &=-25x+340\\
6x &= 480\\
x &=\ $8
\ кінець {вирівняний}
г) Підставляємо або\(x = 8\) в рівняння пропозиції, або попиту; отримуємо\(y = 14\).
На графіку показано перетин функцій попиту та пропозиції та їх точки перетину (8,140).
Інтерпретація: При рівновазі ціна становить 8 доларів за одиницю, а 140 найменувань виробляються постачальниками і купуються споживачами.
Точка беззбитковості
У бізнесі прибуток генерується за рахунок реалізації продукції.
- Якщо компанія продає x кількість предметів за ціною P, то дохід R - це ціна, помножена на кількість проданих предметів:\(R = P \cdot x\).
- Виробничі витрати C - це сума змінних витрат і постійних витрат, і часто записуються як C = mx+ b, де x - кількість вироблених виробів.
-
- Ухил m називається граничною вартістю і являє собою витрати на виготовлення однієї додаткової позиції або одиниці.
- Змінна вартість, mx, залежить від того, скільки виробляється
- Фіксована вартість b постійна; вона не змінюється незалежно від того, скільки виробляється.
- Прибуток дорівнює Виручці мінус Вартість: Прибуток = R − C
Компанія отримує прибуток, якщо дохід перевищує вартість. Відбувається збиток, якщо вартість перевищує виручку. Точка на графіку, де виручка дорівнює вартості, називається точкою беззбитковості. У точці беззбитковості прибуток дорівнює 0.
Якщо функція доходу продукту є,\(R = 5x\) а функція витрат є\(y = 3x + 12\), знайдіть наступне.
- Якщо буде вироблено 4 найменування, якою буде виручка?
- Яка вартість виготовлення 4 найменувань?
- Скільки предметів слід виготовити, щоб зламати рівність?
- Якою буде виручка і вартість в точці беззбитковості?
Рішення
а) Підставляємо\(x = 4\) в рівняння доходу\(R = 5x\), і відповідь є\(R = 20\).
б) Підставляємо\(x = 4\) в рівняння витрат\(C = 3x + 12\), і відповідь буде\(C = 24\).
в) Допустивши дохід дорівнює вартості, ми отримуємо
\ begin {вирівняний}
5x&=3x+12\
x & = 6\\
\ кінець {вирівняний}
г)\(x = 6\) Підставляємо або дохід, або рівняння витрат: отримуємо\(R = C = 30\).
На графіку нижче показано перетин функцій доходу та витрат та їх точки перетину (6, 30).