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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
Faculdade de Economia, Administração e Contabilidade
Departamento de Economia
Disciplina: Microeconomia I
Professores: Décio Kadota, Elisabeth Farina, Ricardo Madeira
Monitores: André Attilio, Bruno Komatsu, Otávio Sidone e Thiago Alexandrino
LISTA 07 - GABARITO
Questão 01
Em relação à teoria da produção, julgue as afirmativas a seguir:
a) a função de produção apresenta rendimentos decrescentes de escala.
b) a elasticidades de substituição da função de produção
é
variável
c) as isoquantas da função de produção são linhas retas.
d) rendimentos decrescentes para um único fator de produção e rendimentos constantes não
são inconsistentes.
a) Falso. Esta função é do tipo Cobb-Douglas e apresenta rendimentos constantes de escala:
b) Falso. Esta função de produção corresponde à função CES, que possui elasticidade de
substituição constante.
c) Falso. Esta função é do tipo Cobb-Douglas e admite isoquantas convexas, semelhantemente
às curvas de indiferença da função de utilidade Cobb-Douglas.
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d) Verdadeiro. A função de produção do tipo Cobb-Douglas é exemplo desse comportamento,
possui rendimentos marginais decrescentes (associados à variação de um único fator), mas
rendimentos constantes de escala:
rendimentos marginais decrescentes (em relação ao capital):
rendimentos constantes de escala:
Questão 02
Em relação à teoria da produção, julgue as afirmativas a seguir:
a) Seja a função de produção , em que e são os
insumos. Pode-se afirmar que, no ponto , a isoquanta possui uma
quebra(vértice).
b) Considere uma função de produção com apenas dois insumos e que esses sejam substitutos
perfeitos. Esta função é compatível tanto com retornos constantes, crescentes ou
decrescentes de escala.
c) Uma firma opera com duas plantas cujos custos são
e
, respectivamente, onde e são as quantidades produzidas. Se , a
produção da segunda planta será igual a 3.
d) a função de produção apresenta rendimentos constantes de escala.
a) Falso. A função de produção dada indica que a tecnologia utilizada pela firma é do tipo
Leontief, e que o segundo insumo de produção pode ser produzido através de uma
combinação dos dois insumos. Assim, as isoquantas da função de produção do tipo Leontief
possuem formato de L, indicando que qualquer combinação dos insumos que não esteja na
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proporção definida pela tecnologia não implica em aumento de produto. O vértice da
isoquanta representa a proporção de utilização dos insumos. No caso da tecnologia em
questão, a proporção ótima será definida de tal forma que: . Ou seja, haverá
uma quebra na isoquanta no ponto em que . Portanto, no ponto , a
isoquanta não possui quebra.
b) Verdadeiro. A função de produção
é exemplo de insumos
substitutos perfeitos e retornos de escala dependentes do valor assumido pelo parâmetro a.
c) Verdadeiro.A firma utilizará as duas plantas de maneira que o custo total de produção seja
mínimo. Assim, ela escolherá e para:
O plano de produção ótimo requer que o custo marginal de produção seja igual nas duas
plantas. Assim, tal condição de equilíbrio implica:
Como: , concluímos que e .
d) Verdadeiro. Esta função é do tipo substitutos perfeitos e apresenta retornos constates de
escala:
Questão 03
Em relação à teoria dos custos, julgue as afirmativas a seguir:
a) Seja o custo total de uma firma, em que y é o produto. Caso , o
custo variável médio será 204.
b) Seja
a curva de oferta da firma i. Se foram produzidas 3 unidades, o custo
variável total será 9.
c) Sejam
a função de produção de uma firma e e os preços de
e , respectivamente. Supondo que , a minimização de custos requer que .
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d) Seja , para , a função de custo de curto prazo de uma firma. Para
, o custo quase-fixo será de 4.
e) Uma firma opera duas plantas. Para minimizar custos, esta firma deve aumentar a produção
na planta onde o custo médio for menor e reduzir a produção em que o custo médio for maior.
a) Falso. A função custo total desta firma pode ser dividida em duas funções: a função custo
fixo: e a função custo variável: : , de modo que .
Dada a função custo variável, o custo variável médio pode ser obtido dividindo-se CV pelo nível
de produção. Dado que a quantidade produzida é , temos:
b) Verdadeiro. Supondo que a curva de oferta descrita represente uma firma em concorrência
perfeita, sabemos que, em equilíbrio, a curva de oferta da firma é determinada pela curva de
custo marginal acima do CVMe. Assim:
Como CMg=p, e p=2q, temos: CMg=2q
Assim:
c) Verdadeiro. Nesta função, e são insumos substitutos perfeitos. Portanto, a
minimização de custos prevê que o insumo mais barato seja utilizado. Se , ou seja, se
o preço do insumo é maior do que o preço do insumo , então deve ser utilizado e a
quantidade de utilizada deve ser nula.
d) Verdadeiro. A função-custo exprime o custo variável (3y) e o custo fixo (10)
para um nível positivo de produção. Se, para um nível de produção igual a zero, o custo fixo é
igual a 6, então o custo quase-fixo é igual a 4 (10-6), pois este só é um custo fixo para um nível
de produção diferente de zero.
e) Falso. O custo total de uma firma é a soma dos custos fixos e custos variáveis. O custo (total)
médio é a soma destes dois custos dividido pelo nível de produção. No caso em questão, a
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firma opera com duas plantas com custos médios diferentes, porém não há informações sobre
os custos fixos e variáveis. Se os custos fixos forem os principais responsáveis pelo alto custo,
será melhor para a empresa aumentar a produção na planta com maiores custos, pois esta
planta de produção apresenta retornos crescentes de escala. Contudo, se o alto custo for
devido a um alto custo variável, então um aumento na produção implicará em aumento nos
custos médios, e será melhor para a firma reduzir a produção nesta planta, pois ela apresenta
retornos decrescentesde escala, e aumentar a produção na planta em que o custo médio é
menor.
Questão 04
Funções de produção com retornos constantes de escala são também chamadas de
homogêneas de grau 1. No geral, uma função de produção é dita homogênea de grau
se:
onde e são respectivamente os inputs de capital e trabalho, .
(a) Mostre que se a função de produção é homogênea de grau , as suas funções de
produtividade marginal são homogêneas de grau .
Queremos mostrar que
e
.
Começando com a produtividade marginal do capital, vamos derivar a equação acima que
define a função homogênea com relação a :
Derivando a mesma equação com relação a , temos:
(b) Use o resultado do item (a) para mostrar que as produtividades marginais de qualquer
função de produção com retornos de escala constantes dependem somente da razão
.
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Os resultados acima valem para , então, em particularvalem para . Como é
homogênea de grau 1, então temos:
Tomando temos:
No caso da produtividade marginal em relação ao capital, então temos:
Ou seja, a produtividade marginal do capital
é uma função de . Isso ocorre porque
não depende de . No caso da produtividade marginal do trabalho, pode-se utilizar um
argumento similar, tomando . A produtividade marginal dependerá de , que é
equivalente a afirmar que ela dependerá de .
(c) Use o resultado do item (b) para mostrar que a (taxa marginal de substituição
técnica) de uma função de produção com retornos constantes de escala depende
somente da razão .
A é dada por:
onde é um nível constante do produto . Pelo teorema da função implícita, temos o
seguinte resultado:
Como as produtividades marginais só dependem da razão , então, a só irá
depender da mesma razão.
(d) No caso geral, mostre que a de qualquer função homogênea é independente da
escala de operação – todas as isoquantas são expansões radiais da isoquanta unitária.
Então a função é homotética.
Seja uma função homogênea de grau . A fórmula da não se modifica:
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Nesse caso, o que muda são as fórmulas de
e
. Como é homogênea de grau , temos:
No caso da produtividade marginal do trabalho, temos:
Então a será dada por:
Pela fórmula acima, percebemos que a é uma função de .
(e) Mostre que os resultados dos itens (d) se aplicam a qualquer transformação
monotônica de uma função homogênea. Ou seja, mostre que qualquer transformação
desse tipo de uma função homogênea é homotética.
Seja uma função tal que , definida para . A da função de produção
é dada por:
Pela regra da cadeia, temos:
Portanto, o resultado do item anterior vale para uma função de produção que é uma
transformação monotônica de .
Questão 05
Considere a seguinte função de produção:
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onde para .
(a) Se essa função apresenta retornos constantes de escala, que restrições devemos
impor nos parâmetros ?
Para a função de produção ter retornos constantes de escala é preciso que tenhamos:
para . Do lado esquerdo da equação temos:
Igualando os dois lados:
Para que essa equação seja verdadeira , é necessário que .
(b) Mostre que no caso de retornos constantes de escala essa função apresenta
produtividade marginal decrescente e as funções de produtividade marginal são
homogêneas de grau 0.
Como vimos no item (a), no caso de retornos constante de escala, a função de produção é
dada por:
As produtividades marginais são dadas por:
Podemos notar que a função de produtividade marginal do capital possui o termo no
denominador de um dos termos; assim, quando a quantidade de aumentar, a produtividade
marginal irá diminuir. De modo mais formal:
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A derivada segunda é não positiva, pois . Analogamente, a produtividade marginal do
trabalho possui o termo no denominador, de modo que quando aumenta, a produtividade
marginal do trabalho diminui.
(c) Calcule a elasticidade de substituição nesse caso. Embora não seja uma constante,
para que valores dos teremos , ou ?
A elasticidade de substituição tem a fórmula:
A é dada por:
Para calcular
, lembre-se do seguinte resultado de cálculo.Seja . Lembre-se de
que . Portanto,
.
Então temos:
Logo, temos:
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Note que se se aproxima de zero e , então vai para , pois o numerador e o
denominador são positivos e esse último vai para zero. Não há como ir para zero, pois para
zerar o numerador teríamos que ter , e indo para zero ao mesmo tempo, mas nesse
caso, o denominador iria para zero à mesma taxa.
Questão 06
Suponha que a função de custo total de uma firma seja dada por:
(a) Use o Lema de Shephard para calcular a função de demanda com produto constante
para cada insumo, e .
Como é o preço do capital e é o preço do trabalho, então pelo Lema de Shephard, temos:
(b) Use os resultados do item (a) para calcular a função de produção para .
Em primeiro lugar, a função custo total é proporcional ao nível de produção , de modo
que a função de produção apresenta retornos constantes de escala.
Com os resultados do item (a), temos:
A elasticidade de substituição pode ser calculada como:
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Portanto, como a função possui retornos constantes de escala, podemos concluir que a função
de produção é uma função CES com o parâmetro dado por:
Ou seja,
(c) Cheque esse resultado, verificando que a função de custo total com
gera a função de custo total do enunciado:
Substituindo os valores na fórmula temos:
Questão 07
Uma empresa possui uma função de produção dada por , onde é a quantidade de
capital e a quantidade de trabalho. No curto prazo a quantidade de capital é fixa em
.
(a) Calcule a função custo marginal de curto prazo.
Com o capital fixo , então a função de produção fica:
A função custo de curto prazo será:
Então a função custo marginal de curto prazo será:
(b) Calcule a função custo médio de curto prazo.
A função custo médio de curto prazo será:
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(c) Calcule a elasticidade de substituição entre e no longo prazo.
A elasticidade de substituição será dada por:No longo prazo, a é dada por:
Então, temos:
Logo,
Questão 08
O mapa de isoquantas de produção é usado para representar, no caso de dois insumos, a
superfície de produção num diagrama bidimensional. Verifique a veracidade das afirmativas
abaixo e justifique:
a) a inclinação positiva de algumas isoquantas é explicável pelas produtividades marginais
positivas dos dois insumos.
b) a isoquanta mostra a quantidade máxima de produtos, dados os níveis dos insumos.
c) a noção de isoquanta implica a perfeita substitutabilidade entre os insumos.
d) a isoquanta mostra a quantidade mínima de um insumo, dados o nível de produção e o nível
do outro insumo.
a) Falso. A inclinação de uma isoquanta é dada pela Taxa Marginal de Substituição Técnica
entre os insumos. Seja a função de produção representada por:
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Caso e , então:
Caso e , então:
Mas se e , então:
b) Verdadeiro. Uma isoquanta é o conjunto de todas as combinações possíveis dos insumos 1 e
2 que são exatamente suficientes para produzir determinada quantidade de produto.
c) Falso. Uma isoquanta representa várias combinações de insumos utilizadas para produzir
um nível específico de produto. Mas isso não significa perfeita substitutabilidade entre os
insumos. Um exemplo é a função de produção Leontief, em que os insumos são
complementares: .
d) Falso. Uma isoquanta é o conjunto de todas as combinações possíveis dos insumos 1 e 2 que
são exatamente suficientes para produzir determinada quantidade de produto.
Questão 09
Sobre a teoria da produção, verifique a veracidade das afirmativas abaixo e justifique:
a) uma isoquanta representa combinações alternativas de produtos para um dado nível de
insumo.
b) ao longo de uma isoquanta, tem-se um número muito grande de técnicas de produção.
c) combinações de insumos ao longo de trechos positivamente inclinados de uma isoquanta
são eficientes do ponto de vista econômico, mas não do ponto de vista técnico.
d) a Taxa Marginal de Substituição Técnica pode ser definida como o negativo da derivada de
uma isoquanta.
e) a Taxa Marginal de Substituição Técnica pode ser definida como o acréscimo na quantidade
de um insumo por unidade de acréscimo do outro insumo.
a) Falso. Uma isoquanta é o conjunto de todas as combinações alternativas possíveis de
insumos que são exatamente suficientes para produzir determinada quantidade de produto.
b) Verdadeiro.
c) Falso. A inclinação da isoquanta mede a Taxa Marginal de Substituição Técnica, ou seja, a
capacidade da empresa de efetuar a substituição entre os insumos. Assim, a inclinação positiva
indica que é necessário aumentar a quantidade de um insumo se aumentarmos a quantidade
do outro, para produzir o mesmo nível de produto. Isso significa que o produto marginal de um
dos insumos é negativo. Porém, a eficiência técnica não admite a possibilidade de produtos
marginais negativos. Embora possa ocorrer produto marginal decrescente, isso não significa
que ele seja negativo. A substituição entre os insumos vai produzir sempre quantidades
positivas de produto, mesmo que essas quantidades sejam decrescentes. O trecho em que a
isoquanta possui inclinação positiva também não é eficiente do ponto de vista econômico,
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visto que há desperdício de recursos. Poderíamos produzir o mesmo volume de produto
utilizando menos de um dos insumos e utilizar os recursos poupados na produção de outros
bens ou para a satisfação direta de necessidades.
d) Verdadeiro. Seja a função de produção representada por:
Que é precisamente a inclinação da isoquanta.
e) Falso. A Taxa Marginal de Substituição Técnica é definida como o acréscimo na quantidade
de insumo necessário para que se reduza a quantidade do outro insumo em uma unidade e se
produza o mesmo nível de produto.
Questão 10
Com relação às curvas de custo, verifique a veracidade das afirmativas abaixo e justifique:
a) a curva de custo marginal sempre fica por baixo da curva de custo médio.
b) a área abaixo da curva de custo marginal é igual aos custos variáveis.
c) o custo marginal de curto prazo iguala-se ao custo marginal de longo prazo somente no
ponto onde o custo médio de curto prazo é mínimo.
d) o custo marginal iguala-se ao custo médio no ponto onde o custo médio é mínimo.
a) Falso. A curva de custo marginal está abaixo da curva de custo médio, , quando
o custo médio é decrescente (e a curva de custo marginalestá acima da curva de custo médio
quando o custo médio é crescente). A igualdade entre as curvas dá-se quando o custo médio é
mínimo.
b) Verdadeiro.A curva de custo marginal mede o custo de produzir uma unidade adicional de
um bem. Se somarmos o custo de produzir cada unidade do bem, obteremos o custo total de
produção (com exceção dos custos fixos). Então:
A área sob a curva de custo marginal é dada por:
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c) Verdadeiro.O custo marginal de longo prazo em qualquer nível de produção deve ser igual
ao custo marginal de curto prazo, associado com o nível ótimo do tamanho da fábrica para
produzir determinada quantidade. No curto prazo existem fatores fixos, enquanto que no
longo prazo podemos alterar todos os fatores. Nesse caso, o custo marginal de longo prazo
possui duas partes: como os custos marginais mudam ao se manter fixo o tamanho da fábrica
(correspondente ao custo marginal de curto prazo), e como os custos marginais mudam
quando o tamanho da fábrica se ajusta. Entretanto, o tamanho da fábrica é escolhido de
maneira ótima, de modo que essa segunda parte seja igual a zero. Portanto, os custos
marginais de curto e longo prazo são iguais no nível ótimo de longo prazo. Porém, nesse nível
o custo médio é mínimo e, portanto, igual ao custo marginal.
d) Verdadeiro.Considere C(Y) o Custo Total, onde Y é a quantidade produzida, o Custo Médio
, e o Custo Marginal . Temos que:
A condição necessária para o custo médio ser mínimo é que
Ou seja, .
A condição de segunda ordem é que
Onde
Como no ponto de custo médio mínimo
, a condição de segunda ordem para que o
CMe seja mínimo é , ou seja, que o custo marginal seja crescente (função de custo
convexa).
Questão 11
Considere uma firma cuja função-custo pode ser representada pela expressão: , em
que w e v são os preços dos dois fatores de produção utilizados, e y é o produto.
a) As proporções nas quais a firma empregará os fatores dependerão da quantidade
produzida?
b) As proporções entre as despesas com cada fator dependerão daquantidade produzida?
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c) A tecnologia implícita na função-custo exibe qual tipo de retornos de escala?
d) No equilíbrio de longo prazo, onde muitas empresas poderiam operar com essa função-
custo, estaria associado à existência de uma única firma?
a) O CMe pode ser calculado da seguinte forma:
Logo, como o CMe é constante, há retornos constantes de escala. Assim, as proporções nas
quais a firma empregará os fatores não dependerão da quantidade produzida.
b) Não. Se representarmos a demanda por fatores por (i=1, 2), as despesas com os fatores 1
e 2 serão dadas por e . Assim, a proporção entre as despesas com cada fator
será:
Sob retornos constantes,
é constante. Então, dados w e v, a proporção
também será
constante, não dependendo da quantidade produzida.c) A tecnologia implícita na função-custo exibe retornos constantes de escala. Para produzir
yunidades de produto, basta usarmos y vezes mais de cada insumo que era utilizado para
produzir uma unidade de produto. No caso de retornos constantes de escala, a função-custo é
linear no produto.
d) Sob de retornos constantes de escala, as firmas operam com lucro zero. Há presença de
muitas firmas, as quais operam num mercado competitivo (a existência de uma única firma
está associada, por exemplo, à estrutura de monopólio natural, na qual os custos médios são
decrescentes – tecnologia com retornos crescentes de escala).
Questão 12
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Julgue as afirmativas:
a) O custo variável de produção é nulo.
Incorreta. O gráfico mostra a evolução do custo total médio em função da quantidade
produzida. Podemos decompor o custo total (CT(q)) em custo variável (CV (q)) e custo fixo (CF):
CT(q)= CV(q) + CF. Dividindo pela quantidade produzida, temos o custo total médio
(CTM(q))=CVM(q) + CF/q. Assim, vemos que se o custo variável for nulo, o CTM(q) dependerá
apenas de CF/q , que é estritamente descrescente em q.
b) O custo fixo de produção é necessariamente nulo.
Incorreta. Pela fórmula apresentada em a) e pelo gráfico acima, não é possível afirmar que o
custo fixo é necessariamente nulo.
c) O custo total diminui com o aumento da produção até A.
Incorreta. O que diminui até a quantidade A é o custo total médio.
d) A empresa deve produzir a quantidade A para maximizar seu lucro.
Incorreta. Será visto com maior detalhamento adiante, que a empresa maximiza lucros quando
sua receita marginal for igual ao custo marginal, em certa quantidade produzida. Como temos
dados apenas sobre os custos, não é possível afirmar isso.
e) A curva de custo marginal passa pelo ponto de coordenadas (A, B).
Correta. A curva de custo marginal intercepta a curva de custo médio no ponto em que a
derivada da função custo total médio é igual a zero. O ponto (A,B) é o único ponto, no gráfico,
em que a derivada é igual a zero.
Questão 13
A função de produção Q=Min{aK, bL}, em que Q=produto, K=fator capital, L=fator trabalho e
‘a’ e ‘b’ são parâmetros, apresenta:
A lógica dessa função de produção é a mesma da função de utilidade “complementares
perfeitos”.
a) retornos crescentes de escala se a+b>1.
Para saber se há retornos decrescentes, constantes ou crescentes de escala, basta ver se o
grau de homogeneidade da função de produção é menor, igual ou maior que um,
respectivamente.
. Portanto, a função é homogênea de grau 1, logo apresenta rendimentos constantes
de escala.
b) retornos constantes de escala.
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Correto. Como visto acima.
c) fatores de produção perfeitamente substitutos.
Incorreta. Os fatores de produção são complementares perfeitos ou Leontief.
d) inovação tecnológica se a>b.
Incorreta. Tal conceito não se aplica.
e) cada isoquanta como uma linha reta.
Incorreta. A isoquanta está para a função de produção, assim como a curva de indiferença está
para a função de utilidade. Logo, pela lista 1 sabemos que as curvas de indiferença serão na
forma de ‘L’.
Questão 14
A função de produção Q=A(aK+bL)^(1/2), em que Q é o produto K e L são os fatores de
produção, e ‘A’, ‘a’ e ‘b’ são parâmetros com as unidades adequadas, apresenta:
a) fatores de produção substitutos perfeitos.
Correto. K e L entram somando na função de produção, ponderados por proporções ‘a’ e ‘b’.
Ocorre o mesmo raciocínio das funções utilidade: o empresário vai ver qual dos fatores é mais
barato (ponderando por ‘a’e ‘b’, utilizando somente aquele que for mais barato). Ou sendo
indiferente entre K e L.
b) retornos crescentes de escala.
Incorreto. Basta ver o grau de homogeneidade da função de produção:
Portanto a função de produção é homogênea de grau menor que um, logo há
rendimentos decrescentes de escala.
c) aumento de produtividade, se A for positivo.
Incorreto. Há deve ser positivo para que a produção seja positiva. Assim não faz sentido falar
em A ser positivo, pois A é sempre positivo.
d) produtividade marginal crescente do fator K.
Incorreto. A produtividade marginal do fator K é dada por:
.
Basta derivar a produtividade marginal em K e L para ver que ela será negativa. Assim, a
produtividade marginal do fator K é decrescente. K e L estão no denominador da derivada.
e) homogeneidade de grau um.
Incorreto, como visto em b), a função é homogênea de grau menor do que um.