Для решения данной задачи необходимо анализировать функцию общих издержек фирмы (TC = q^3 - 4q^2 + 10q + 18), где (TC) - это общие издержки, а (q) - количество произведенной продукции.
а) Прекращение производства
Фирма прекратит производство, если цена продукции (P) не покрывает средние переменные издержки (AVC) в краткосрочном периоде. Для этого нам нужно определить функции средних переменных издержек (AVC), средних общих издержек (ATC) и предельных издержек (MC).
- Переменные издержки (VC):
Переменные издержки включают все издержки, которые изменяются с уровнем производства, то есть без учета постоянных издержек. В данном случае постоянные издержки равны 18 (это значение, не зависящее от (q)).
[ VC = q^3 - 4q^2 + 10q ]
- Средние переменные издержки (AVC):
[ AVC = \frac{VC}{q} = \frac{q^3 - 4q^2 + 10q}{q} = q^2 - 4q + 10 ]
- Предельные издержки (MC):
Предельные издержки - это производная функции общих издержек (TC) по (q):
[ MC = \frac{d(TC)}{dq} = 3q^2 - 8q + 10 ]
Фирма прекратит производство, если цена продукции (P) меньше средних переменных издержек (AVC):
[ P < AVC ]
[ P < q^2 - 4q + 10 ]
б) Равновесие в долгосрочном периоде
В долгосрочном периоде фирма будет находиться в равновесии, когда цена продукции (P) равна средним общим издержкам (ATC) и предельным издержкам (MC).
- Средние общие издержки (ATC):
[ ATC = \frac{TC}{q} = \frac{q^3 - 4q^2 + 10q + 18}{q} = q^2 - 4q + 10 + \frac{18}{q} ]
Для долгосрочного равновесия:
[ P = ATC ]
[ P = MC ]
Решим уравнение (MC = ATC):
[ 3q^2 - 8q + 10 = q^2 - 4q + 10 + \frac{18}{q} ]
Упростим уравнение:
[ 3q^2 - 8q + 10 = q^2 - 4q + 10 + \frac{18}{q} ]
[ 2q^2 - 4q = \frac{18}{q} ]
[ 2q^3 - 4q^2 = 18 ]
[ q^3 - 2q^2 = 9 ]
Решим это кубическое уравнение для (q). Это можно сделать численно или аналитически, если возможны простые корни. Проверим (q = 3):
[ (3^3) - 2(3^2) = 27 - 18 = 9 ]
Таким образом, (q = 3) является корнем уравнения.
Теперь найдем (P):
[ MC = 3(3)^2 - 8(3) + 10 = 27 - 24 + 10 = 13 ]
То есть, в равновесии в долгосрочном периоде:
[ P = 13 ]
[ q = 3 ]
Таким образом, фирма прекратит производство, если цена будет ниже (q^2 - 4q + 10), а будет находиться в равновесии в долгосрочном периоде при цене (P = 13) и количестве продукции (q = 3).