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[M4 g9 v1] Gewinnfunktion und Gewinnschwelle

Ein Betrieb stellt Fahrradlampen her. Ab welcher Menge macht er Gewinn?

Mengen zählt ihr in ME (Mengeneinheiten, zum Beispiel je 100 Lampen), Geld in GE (Geldeinheiten). Die Menge in ME heißt .

- Preis: 10 GE je ME. So viel bekommt der Betrieb für jede verkaufte ME. - Erlös, das Geld aus dem Verkauf: . - Kosten: , also 30 GE Fixkosten, die immer anfallen, und 4 GE variable Kosten für jede ME.

Ab welcher Menge macht der Betrieb Gewinn? x in ME GE 2 4 6 8 10 20 40 60 80 100 Erlös E(x) = 10x Kosten K(x) = 4x + 30 Gewinn = Erlös − Kosten: der Pfeilvon der Kostengeraden zur Erlösgeraden.Liegen die Kosten oben, zeigt ernach unten: Verlust.Wo sich die Geraden schneiden, ist derGewinn null: die Gewinnschwelle. Gewinn = E − K Verlust Gewinnschwelle 5 ME

Im Bild lest ihr die 5 ME ab. Ausrechnen könnt ihr sie in drei Schritten:

1. den Gewinn bei einer Menge berechnen, 2. daraus die Gewinnfunktion aufstellen, 3. lösen.

Schritt 1: Den Gewinn bei einer Menge berechnen

Wie lang sind die Pfeile bei 8 ME und bei 3 ME? x in ME GE 2 4 6 8 10 20 40 60 80 100 Erlös E(x) = 10x Kosten K(x) = 4x + 30 Bei 8 ME: Kosten K(8) = 4 · 8 + 30 = 62.Erlös E(8) = 10 · 8 = 80.Der Gewinn G ist Erlös − Kosten:der Pfeil von 62 hinauf zu 80.Bei 3 ME: Kosten K(3) = 4 · 3 + 30 = 42.Erlös E(3) = 10 · 3 = 30.Die Kosten liegen oben. Der Pfeil gehtvon 42 hinunter zu 30.Der Gewinn ist negativ:12 GE Verlust. 62 80 G(8) = 80 − 62 = 18 18 42 30 G(3) = 30 − 42 = −12 −12

Schritt 2: Die Gewinnfunktion aufstellen

Wie rechnet ihr den Gewinn bei jeder Menge aus? G(3) 10 · 3 (4 · 3 + 30) G(x) 10 · x (4 · x + 30) =− = −12 Die Rechnung bei 3 ME von eben. Die Kostenwerden ganz abgezogen: in Klammern.Für jede Menge: Aus jeder 3 wird x.Kurz geschrieben: 10 · x = 10x.Das Minus vor der Klammer giltfür beide Teile der Kosten.Aus + 30 wird − 30.Fasst die Teile mit x zusammen. G(x)=10x−(4x+30) G(x)=10x−4x−30 10 − 4 = 6 G(x)=6x−30

Das ist die Gewinnfunktion: . Bei den Lampen ist . Was bedeuten die beiden Zahlen?

G(x)=6x−30 je ME bleiben 10 − 4 = 6 GE Fixkosten 30 GE

Probe mit den Gewinnen aus Schritt 1: und .

Schritt 3: Die Gewinnschwelle berechnen

An der Gewinnschwelle ist der Gewinn null. Von jeder ME bleiben 6 GE, und die 30 GE Fixkosten sollen bezahlt sein. Wie viele ME braucht der Betrieb dafür? Ihr setzt :

- „“: Auf beiden Seiten wird 30 addiert. - „“: Beide Seiten werden durch 6 geteilt. So viele Stufen zu 6 GE bezahlen die 30 GE.

Ergebnis: Gewinnschwelle 5 ME.

Das ist die Menge aus dem Bild ganz oben. Dort lag sie zwischen den beiden Pfeilen aus Schritt 1:

x in ME GE 2 4 6 8 10 20 40 60 80 100 Erlös E(x) = 10x Kosten K(x) = 4x + 30 G(8) = 18 G(3) = −12 G(5) = 0: Gewinnschwelle 5 ME

Die Gewinnschwelle ist die Menge, bei der der Verlust in Gewinn übergeht. Dort ist , und Erlös und Kosten sind gleich.

Die Klammer beim Aufstellen ist wichtig. Ohne sie kommt eine negative Menge heraus:

mit Klammer 10x − (4x + 30) = 6x − 30 6x − 30 = 0 → x = 5 ohne Klammer 10x − 4x+ 30= 6x + 30 → x = −5

Eine Menge kann nicht negativ sein. Kommt negativ heraus, prüft zuerst die Klammer.

Die Gewinnschwelle im Bild

Die Gewinnschwelle ist ausgerechnet. Wo liegt sie im Graphen von ?

Wo liegt die Gewinnschwelle im Bild von G? x in ME GE 2 4 6 8 10 20 40 60 80 100 Erlös E(x) = 10x Kosten K(x) = 4x + 30 x in ME G(x) −30 30 246810 18 −12 Der Pfeil bei 8 ME wandert nach unten.Im unteren Bild beginnt er an der x-Achse.Der Pfeil bei 3 ME zeigt nach unten.Er endet unter der x-Achse.So bei jeder Menge: Oben stehtüberall ein Pfeil. Bei 5 ME ist er 0.Die Pfeile wandern nach unten:erst die Verlustpfeile, dann die Gewinnpfeile.Ihre Spitzen bilden den Graphen von G.Bei 0 ME: Die Fixkosten 30 GEsind Verlust, G(0) = −30.Bei 5 ME ist G null. Oben schneidensich dort die Geraden. 18 −12 0 G(x) = 6x − 30 G(0) = −30 G(5) = 0 5 ME

Warum genau 5 ME?

Warum ist G genau bei 5 ME null? x in ME G(x) −30 30246810G(x) = 6x − 30 G(x) −30 −24 −18 −12 −6123456x in MEG(x) = 6x − 30 Der Graph von G. Der Rahmen zeigtden Teil von 0 bis 6 ME.Diesen Teil vergrößern wir.Jede ME bringt 10 GE und kostet 4 GE:6 GE bleiben. G steigt je ME um 6.Fünf Stufen zu 6 GE sind 30 GE:so viel wie die Fixkosten.Als Gleichung: x Stufen zu 6 GEbezahlen die 30 GE. +6 +6 +6 +6 +6 30GE 6x = 30 x = 5 Gewinnschwelle 5 ME

Zwei Verwechslungen

Zwei Verwechslungen x in ME GE 2 4 6 8 10 20 40 60 80 100 Erlös E(x) = 10x Kosten K(x) = 4x + 30 1. Falsch: „Die Gewinnschwelleist 50 GE.“Richtig: Sie ist eine Menge, 5 ME.Dort sind Erlös und Kosten je 50 GE.2. Falsch: „Bei 3 ME deckt der Erlösdie Fixkosten, also ist dort die Schwelle.“Richtig: Jede ME kostet auch 4 GE.K(3) = 42, also Verlust, G(3) = −12. 50 GE 5 ME 30 Schwelle? 42 −12

So bestimmt ihr die Gewinnschwelle

In stecken die Zahlen der Lampen. Allgemein heißen sie so:

G(x)=(10−4)·x−30 Preis variable Kosten je ME Fixkosten G(x) = (Preis − variable Kosten je ME) · x − Fixkosten

Schritt 1, der Gewinn bei einer Menge, war nur der Weg zur Gewinnfunktion. In einer Aufgabe genügen die Schritte 2 und 3, dazu die Probe:

- Schritt 2: Gewinnfunktion aufstellen, , die Kosten in Klammern. - Schritt 3: setzen und nach auflösen. Die Antwort ist eine Menge in ME. - Probe: Dort ist .

Andere Namen für die Gewinnschwelle sind Nutzenschwelle und Break-even-Point.

Beispiele

Jedes Beispiel ändert etwas gegenüber den Lampen.

a) Andere Zahlen: Preis 12 GE je ME,

Der Erlös ist .

Probe: und . Gewinnschwelle 8 ME.

x in ME GE 100 200 5 10 E K 8

b) Die Schwelle ist keine ganze Zahl: Preis 15 GE je ME,

Probe: und . Gewinnschwelle 7,5 ME. Eine ME sind hier viele Stück, zum Beispiel 100 Lampen. 7,5 ME sind dann 750 Lampen.

x in ME GE 100 200 5 10 E K 7,5

c) Doppelte Fixkosten: die Lampen mit

Probe: und . Gewinnschwelle 10 ME. Von jeder ME bleiben wieder 6 GE, aber jetzt müssen sie 60 GE bezahlen. Dafür braucht der Betrieb doppelt so viele Stufen zu 6 GE.

x in ME GE 100 200 vorher 5 E K 10

d) Preis gleich variable Kosten: Preis 4 GE je ME,

ist bei jeder Menge negativ und nie 0. Von jeder ME bleibt nichts übrig, die Fixkosten werden nie bezahlt. Keine Gewinnschwelle.

x in ME GE 100 200 5 10 E K gleich steil: Pfeile bleiben gleich lang

e) Preis kleiner als variable Kosten: Preis 3 GE je ME,

„“ heißt: Beide Seiten werden mit malgenommen. Die Klammer stimmt hier, und trotzdem ist die Menge negativ. Von jeder ME bleiben GE: Jede ME macht den Verlust größer. Keine Gewinnschwelle.

x in ME GE 100 200 5 10 E K E flacher als K: Pfeile werden länger

Eine negative Menge hat also zwei mögliche Gründe:

- Die Klammer fehlt. Dann rechnet ihr neu. - Der Preis ist kleiner als die variablen Kosten je ME. Dann gibt es keine Gewinnschwelle.

Aufgaben

So stehen die Aufgaben in der Prüfung. „Ermitteln Sie die Gewinnfunktion“ heißt: Stellt auf. „Bestimmen Sie die Gewinnschwelle“ heißt: Löst .

Jetzt ihr
Ein Betrieb verkauft zum Preis von 9 GE je ME. Seine Kosten sind . a) Ermitteln Sie die Gewinnfunktion. b) Bestimmen Sie die Gewinnschwelle.
Lösung
a) b) , also : Gewinnschwelle 9 ME. Probe:
Jetzt ihr
Ein Betrieb verkauft zum Preis von 20 GE je ME. Seine Kosten sind . a) Ermitteln Sie die Gewinnfunktion. b) Bestimmen Sie die Gewinnschwelle.
Lösung
a) b) , also : Gewinnschwelle 12,5 ME. Probe: