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ExercicePremière, chapitre 4 — Dérivation · Dérivée, variations et extremums

Exercice 28

DémonstrationCalcul

Une entreprise fabrique et vend qq centaines d'objets, avec 0⩽q⩽200\leqslant q\leqslant 20. Le coût total de production, en centaines d'euros, est donné par : C(q)=q3−24q2+245q+100C(q)=q^{3}-24q^{2}+245q+100 Chaque centaine d'objets est vendue 200200 centaines d'euros.

1. Exprimer la recette R(q)R(q) en fonction de qq.

2. Montrer que le bénéfice B(q)=R(q)−C(q)B(q)=R(q)-C(q) vaut B(q)=−q3+24q2−45q−100B(q)=-q^{3}+24q^{2}-45q-100.

3. Calculer B′(q)B'(q), puis montrer que B′(q)=−3(q−1)(q−15)B'(q)=-3(q-1)(q-15).

4. Étudier le signe de B′B' sur [0 ;20][0\,;20] et dresser le tableau de variations de BB.

5. En déduire la production qui rend le bénéfice maximal, ainsi que ce bénéfice maximal en euros.

6. Calculer B(0)B(0) et B(1)B(1). L'entreprise a-t-elle intérêt à produire très peu ? Commenter.

Corrigé

1. R(q)=200q\boxed{R(q)=200q}

2. B(q)=200q−(q3−24q2+245q+100)B(q)=200q-\left(q^{3}-24q^{2}+245q+100\right), d'où B(q)=−q3+24q2−45q−100\boxed{B(q)=-q^{3}+24q^{2}-45q-100}

3. B′(q)=−3q2+48q−45=−3(q2−16q+15)=−3(q−1)(q−15)B'(q)=-3q^{2}+48q-45=-3\left(q^{2}-16q+15\right)=\boxed{-3(q-1)(q-15)}

Vérification : (q−1)(q−15)=q2−16q+15(q-1)(q-15)=q^{2}-16q+15.

4. Le facteur −3-3 étant négatif, B′B' est du signe opposé à celui de (q−1)(q−15)(q-1)(q-15) : positive entre les racines, négative à l'extérieur. Avec B(0)=−100B(0)=-100, B(1)=−122B(1)=-122, B(15)=1250B(15)=1250 et B(20)=600B(20)=600 :

Figure

5. Le bénéfice est maximal pour q=15q=15, c'est-à-dire 1 5001\,500 objets. Il vaut alors 1 2501\,250 centaines d'euros : Beˊneˊfice maximal de 125 000 € pour 1 500 objets produits.\boxed{\text{Bénéfice maximal de } 125\,000~\text{€ pour } 1\,500 \text{ objets produits.}}

6. B(0)=−100B(0)=-100 et B(1)=−122B(1)=-122 : dans les deux cas le bénéfice est négatif, et il est même plus mauvais pour q=1q=1 que pour q=0q=0. Produire treˋs peu est la pire strateˊgie : les frais fixes ne sont pas couverts.\boxed{\text{Produire très peu est la pire stratégie : les frais fixes ne sont pas couverts.}} L'entreprise a intérêt à produire beaucoup, jusqu'à 1 5001\,500 objets — au-delà, le bénéfice diminue à nouveau.

Dans l'édifice

Thèmes

variations, optimisation

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