Ejercicio de optimización 10 resuelto: Beneficio máximo con capital y trabajo

✓ Solución revisada y verificada

Enunciado

La producción satisface 16z=65−2(x−5)²−4(y−4)². El capital x cuesta 8 u.m., el trabajo y cuesta 4 u.m. y el producto se vende a 32 u.m. por unidad. Determinar el beneficio máximo.
Ver solución paso a pasoDesarrollo, resultado e interpretación

Desarrollo paso a paso

1. Beneficio

z=[65−2(x−5)²−4(y−4)²]/16.

π=32z−8x−4y=−4x²+32x−8y²+60y−98.

2. Primer orden

π_x=−8x+32=0 ⇒ x=4; π_y=−16y+60=0 ⇒ y=15/4.

3. Resultado

Hessiana diag(−8,−16), negativa definida.

Método utilizado

Función de beneficio y Hessiana

Resultado final

Capital x=4; trabajo y=15/4=3,75; producción z=251/64≈3,922; beneficio máximo 157/2=78,5 u.m.

Interpretación del resultado

La función de beneficio resultante es una cuadrática estrictamente cóncava, por lo que el crítico es máximo global.

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