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Análisis Matemático (72) · Unidad 6 — Integrales

La función a partir de su marginal

Si se conoce el marginal (C′, I′, D′, G′), la función total es una primitiva suya. La constante no se inventa: la da un dato económico, como el costo fijo, que el ingreso es 0 cuando no se vende nada o lo que costó una producción conocida.

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La explicación

Qué es un marginal, en dos líneas

En la unidad 4 las funciones marginales eran derivadas: el costo marginal C′(x) es la tasa a la que crece el costo cuando se produce una unidad más, y en la práctica es casi lo que cuesta producir la unidad x + 1: C′(x) ≈ C(x + 1) − C(x). Lo mismo el ingreso marginal I′, la demanda marginal D′ y la ganancia marginal G′. Se miden en $ por unidad.

Muchas veces lo que se conoce es justo eso: una empresa sabe cuánto le cuesta cada unidad extra según cuánto produce (mano de obra, materia prima, horas de máquina), pero no tiene la fórmula del costo total. Como el marginal es la derivada del total, el total es una primitiva del marginal:

C(x) = ∫ C′(x) dx  ·  I(q) = ∫ I′(q) dq  ·  D(x) = ∫ D′(x) dx

La constante tiene nombre

Integrar deja una constante, y en economía esa constante significa algo. Por eso siempre viene con un dato:

Y la ganancia: si G = I − C, entonces G(0) = I(0) − C(0) = 0 − costo fijo. Sin vender nada, se pierde el costo fijo: G(0) es negativa, no cero.

1. Identificá qué marginal te dan y qué función total piden.
2. Integrá el marginal, con su constante K.
3. Traducí el dato a una ecuación: C(0) = costo fijo, I(0) = 0, C(x₀) = valor.
4. Despejá K y escribí la función total.
5. Contestá lo que se pregunta, en el contexto y con la unidad.

Del ingreso a la demanda, y de la demanda al ingreso

El ingreso total es precio por cantidad, I(q) = q·D(q), donde D(q) es el precio al que se venden q unidades. Entonces hay dos caminos que se toman mucho:

El error más común de todo el tema es usar el dato de ingreso como si fuera un precio (D(4) = 100): da una constante que no tiene nada que ver.

Cuánto cuesta pasar de una producción a otra

Si ya producís 16 kilos y querés saber cuánto cuesta llegar a 25, la respuesta es C(25) − C(16), y no depende de la constante: se cancela en la resta. Es la misma cuenta que en el dibujo de abajo: el área bajo el costo marginal entre 16 y 25 es exactamente el salto del costo total. En el tema 6.5 eso tiene nombre: es la integral definida de C′ entre 16 y 25.

El control que conviene hacer siempre

Tres cosas, y ninguna es cuenta: derivá tu función total y fijate que vuelva el marginal; reemplazá el dato y fijate que se cumpla; y mirá que el resultado tenga sentido económico: un costo fijo negativo, una demanda que sube con la cantidad o un ingreso negativo son señales de un signo perdido.

Un ejercicio resuelto, paso a paso

Una tostadora de café tiene un costo marginal de C′(x) = 40 + 6√x pesos por kilo cuando tuesta x kilos por día, y tostar 16 kilos le cuesta $ 1400. Hallar el costo total C(x), el costo fijo y cuánto cuesta tostar 25 kilos.

Planteo: el costo total es una primitiva del costo marginal, con una constante que sale del dato C(16) = 1400. El dato no es en 0, así que la constante no va a ser el costo fijo.

Integro (√x = x1/2):

C(x) = ∫ (40 + 6x1/2) dx = 40x + 6·x3/2/(3/2) + K = 40x + 4x3/2 + K

Uso el dato. 163/2 = (√16)³ = 64:

C(16) = 640 + 4·64 + K = 896 + K = 1400  →  K = 504
C(x) = 40x + 4x3/2 + 504

El costo fijo es lo que cuesta no tostar nada: C(0) = 0 + 0 + 504 = $ 504. Acá coincide con K porque los otros términos se anulan en 0; no siempre pasa (ver el p1).

Tostar 25 kilos: 253/2 = 125.

C(25) = 1000 + 500 + 504 = $ 2004

Control: C′(x) = 40 + 4·(3/2)x1/2 = 40 + 6√x ✔ y C(16) = 640 + 256 + 504 = 1400 ✔. Y una lectura marginal: C′(16) = 64, así que el kilo 17 debería costar unos $ 64; con la fórmula, C(17) − C(16) ≈ 64,4 ✔.

Dónde se pierde el punto: dar 1400 como costo fijo, o calcular 163/2 como 16·3/2 = 24.

Y uno del nivel del parcial

Una empresa de licencias de software estima que su demanda marginal es D′(x) = −150/(x + 6)^2, donde x son las licencias vendidas (en cientos) y el precio está en miles de pesos. Vendiendo 4 cientos de licencias ingresa 100 mil pesos. Hallar la función demanda, el ingreso total y el ingreso con 9 cientos de licencias.

Planteo: integrando D′ sale la demanda con una constante. El dato es de ingreso, no de precio: hay que pasarlo a precio antes de usarlo.

Integro (sustitución u = x + 6):

D(x) = ∫ −150(x + 6)−2 dx = −150·(x + 6)−1/(−1) + K = 150/(x + 6) + K

El dato, traducido. I(4) = 100 y I = x·D, así que el precio con 4 cientos de licencias es D(4) = 100/4 = 25:

D(4) = 150/10 + K = 15 + K = 25  →  K = 10
D(x) = 150/(x + 6) + 10  ·  I(x) = x·D(x) = 150x/(x + 6) + 10x
I(9) = 1350/15 + 90 = 90 + 90 = 180 mil pesos

Control: D′(x) = −150/(x + 6)² ✔, e I(4) = 4·(15 + 10) = 100 ✔. La demanda baja con la cantidad (D′ < 0) y nunca baja de 10: tiene sentido para un precio.

Dónde se pierde el punto: usar D(4) = 100 (sale K = 85 y una demanda disparatada), y contestar D(9) cuando piden el ingreso.

Dónde se cae la mayoría

Hasta acá la explicación. La práctica es la otra mitad: 7 ejercicios de este tema, en cuatro niveles, que no te dicen sólo si está bien al final sino que te corrigen en cada paso y te explican por qué. Además trae una animación que muestra la idea en movimiento.

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