mathématiques (ECT 1re année) · Chapitre 5 · Exercice
Le prix qui maximise le bénéfice
Dérivation et convexité · Variations et optimisation · niveau 3 (difficile)
Énoncé
Une entreprise vend articles au prix unitaire euros, et supporte un coût total euros, pour .
1. Exprimer le bénéfice .
2. Étudier les variations de sur .
3. Donner la quantité, le prix et le bénéfice optimaux.
4. Retrouver la nature de l'extremum par la dérivée seconde.
Corrigé
1. Le prix dépend de la quantité vendue : la recette n'est donc pas proportionnelle à . puis
2. est un polynôme, donc dérivable sur , et pour , , pour . Donc est croissante sur puis décroissante sur : elle admet un maximum en .
3. La quantité optimale est articles. Le prix correspondant est et le bénéfice maximal
4. sur tout l'intervalle : est concave. Une fonction concave dont la dérivée s'annule en un point y atteint son maximum — c'est le corollaire du cours, appliqué à qui est convexe. On retrouve donc le maximum en sans tableau de variation.
Le point à retenir. Le piège est de traiter le prix comme une donnée fixe : ici, vendre plus oblige à vendre moins cher, et c'est cet arbitrage qui crée un maximum. La dérivée seconde fournit ensuite une seconde lecture, plus rapide que le tableau, quand la fonction est concave ou convexe sur tout l'intervalle.
Exercices semblables
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