Métodos cuantitativos en las Finanzas Ing. William Mendoza APLICACIONES DEL CÁLCULO DIFERENCIAL 1. Cálculo del interés compuesto capitalizable continuamente Si se deposita en una cuenta de ahorros un capital P a una tasa de interés anual j y el interés se capitaliza m veces al año, entonces el monto de la cuenta al cabo de x años está dado por : j S P 1 m m x Por lo tanto, si el interés se capitaliza continuamente, el monto al cabo de x años será: j S lím P 1 m m m x = P lím 1 m j m m x = P lím 1 t t = P lím 1 t t t0 t0 j S Pe x 1 jx , con t= j m . j x 2. Costo marginal Si al producir x unidades de un bien específico el costo total está dado por la función y=c(x), entonces el costo medio por unidad, c ( x ) , se obtiene así: c( x ) c( x ) x La tasa instantánea de cambio de c respecto a x se llama costo marginal: cos to marginal c' (x) El costo marginal proporciona el costo aproximado de producir una unidad, después de haber producido x unidades. El número óptimo de unidades x que se deben producir para obtener el menor costo medio se da cuando el costo marginal es igual al costo promedio (verifíquelo encontrando dónde ocurre el mínimo del costo promedio, criterio de la primera derivada). 3. Ingreso marginal y Beneficio marginal Si al vender x unidades de un bien específico, el ingreso obtenido está dado por la función I(x), siendo I(x)=x.p(x), donde p(x) es el precio unitario cargado a las x unidades vendidas, entonces la tasa de cambio del ingreso I respecto a x, se llama “ingreso marginal”: Ingreso marginal I' (x) El ingreso marginal proporciona, aproximadamente, el ingreso por la venta de una unidad adicional. A partir de las funciones de costo y de ingreso se define la función de beneficio B(x)=I(x)-c(x), y la derivada de ésta es el beneficio marginal: B’(x)= I’(x)-c’(x). 1 Métodos cuantitativos en las Finanzas Ing. William Mendoza El número óptimo de unidades x que se deben producir para obtener el mayor beneficio B se da cuando el ingreso marginal es igual al costo marginal ( I’(x)=c’(x) ), y además I’’(x)<c’’(x), lo cual puede verificarse mediante el criterio de la segunda derivada para optimización. 4. Elasticidad de la demanda En una ecuación de demanda intervienen dos variables: el precio del producto p y la cantidad demandada q. Ambas variables interactúan, influenciándose mutuamente. Se define: Elasticidad de la demanda= Cambio porcentual Cambio en la cantidad porcentual demandada en el precio Así, si q f ( p ) es la función de demanda, entonces: q Elasticida d de la demanda q p f(p p) - f(p) . 100 % . 100 % f(p) p p p . f ( p p ) f ( p ) p f(p) p En el límite, cuando p 0 , obtenemos la “elasticidad puntual de la demanda”: Elasticida d puntual de la demanda p lím P 0 . f(p) E( p ) f ( p p ) f ( p ) p Elasticida d puntual de la demanda p f(p) p lím f ( p p ) f ( p ) P 0 p f ' (p) f(p) Se dice que la demanda es elástica, si |E(p)|>1, en cuyo caso una disminución considerable en el precio de venta produce un aumento considerable en la cantidad demandada, y también un aumento considerable en el precio produce una disminución considerable en la cantidad demandada. Esta tipo de demanda es típica con artículos no esenciales, que fácilmente pueden sustituirse por otros. Se dice que la demanda es inelástica, si |E(p)|<1, en cuyo caso una disminución considerable en el precio de venta no produce un aumento considerable en la cantidad demandada, y un aumento considerable en el precio tampoco produce una disminución considerable en la cantidad demandada. Esta demanda es típica con artículos de primera necesidad como tortillas, frijoles, etc. Se dice que la demanda es elástica unitaria si |E(p)|=1, en cuyo caso una variación porcentual en el precio produce una variación porcentual equivalente en la cantidad demandada. 2