Практикум "Математические модели в экономике": семинары и домашние задания, страница 5

u=x1(x2+x1+4)+x2(x2+x1+4)+4; p1=1, p2=2; R=3. Спрос и λ - ?

Спрос:  - спрос на второе и первое благо, соответсвенно.

Задача 8

Общий случай: u=x1+v(x2).

v`x2>0; v``x2<0 à

Граничное решение в двух случаях – либо v(x) – линейная = ax. Либо u – выпуклая функция:

MRS = γ12=-u2/u1=-v`x2/1=-v`x2; v`x2=p2/p1

Задача 9

Опечатка в учебнике: предельная полезность денег равна 3/p1 или в целевой функции поставить вместо 3 – единицу.

u=3x1+√x2

L(λ,x1,x2)=3x1+√x2+λ(R-p1x1-p2x2)à λ=3/p1и x2=p12/4p22

Задача 10

Теперь – ν(p,R)=u(x(p,R)) – значение целевой функции задачи при ценах p и доходе R в точке оптимума.

Можно записать взаимную задачу:

сопоставляет заданному уровню полезности U и ценам p потребительский набор, который обеспечивает наименьший уровень расходов.

e(p,U)=p*h(p,U), где e – функция расходов – значение целевой функции взаимной задачи в точке оптимума при данных ценах и уровне благосостояния. Теорем ВЗАИМНОСТИ!

В первой задаче потребитель выбирает максимальный уровень полезности при заданном бюджетном ограничении, в взаимной задаче при заданном уровне полезности потребитель выбирает доход.

Рассмотрим для степенной функции:

Для функции u=axα1+bxβ2

Для этой функции нужно рассмотреть несколько случаев для различных α и β.

1)  α=β=1 à линейная.

2)  α,β≥1 и один из них > 1. Функция, очевидно, выпуклая, поэтому решения – на осях. Пусть x2=0.

Аналогично, - оптимум на x2 получаем -

3)  α,β≤1 и один из них < 1.

. Далее решать стоит, только при заданных параметрах. J

Для функции u=(x1+a)α+(x2+b)β

Задача 11

u(x)=ν(p,R) – косвенная функция полезности, x=x(p,R).

ν(p,e(p,U))=u(x)à∂ν/∂pi=[∂ν(p,e(p,U))/∂R]*[∂e(p,U)/∂pi]=0 {ВНИМАНИЕ: e(p,u)=R в точке оптимума}

По лемме Шепарда hi(p,U)=0

U=ν(p,R)                   (1)

h(p,ν(p,R))=x(p,R)     (2)

e(p,ν(p,R))=R            (3)

Задача 12

Внимательно посмотрев на предыдущую задачу, замечаем, что для нахождения спроса, необходимо знать производные по pi и R.

Вид функции – степенная (можно вспомнить, что у неё стоит в числителе – R, а в знаменателе – что-то с ценами)

Задача 13

Вспомним понятие однородности:

Пусть дана функция f(x). Если f(ax)=anf(x), то показатель n – это и есть степень однородности.

а) x2(αR,p)= x2+αp1/αp2f(αp2/αp1;x2)-αR/αp20x2(R,p)

б) L=u(x1,x2)+λ(R-p1x1-p2x2) à x1=f(p2/p1;x2) и λ=u`x1/p1=g(f(p2/p1;x2);x2)/p1

λ(αX)= g(f(αp2/αp1;x2);x2)/ αp1 = α-1λ(X) ЧТД.

Задача 14

Задача 15

Задача 17

а) e(p,U)=p*h(p,U)

 По теореме Куна-Таккера существует λ: pj=λ*(∂U/∂hj)

Умножим и просуммируем наà получим:

По определению h: U(h(p,U))=U

Берем производную U по h:

ЧТД

б)

Нужно выразить H через P и U.

Записываем Лагранжиан и берем производные по h1 и h2, : . Получаем: pj=λ*(∂U/∂hj) à ;

Задача 19

а) v(p,R)=U(x(p,R))

x(p,R)=x(λp, λR)

v(λp, λR)=U(x(λp, λR))=U(x(p,R))=v(p,R)

e(p,U)=λp1h1+...+λpnhn =λe(p,h)

б) h – возрастающая функция от C поэтому e – тоже, так как она получена с помощью монотонного преобразования.

в) ∂e(p,C)/∂pi=hi(p,C)

Задача 21

а) Надо доказать:

(p1x1+p2x2=R)`Ràp1(∂x1/∂R)=1-p2(∂x2/∂R)

(p1x1+p2x2=R)`p1à p1(∂x1/∂p1)=-x1-p2(∂x2/∂p1)

Подставляем в (*). Получается ,что (*)=0 ЧТД

в) Доказать:

Задача 22

U(x1,x2)= x1+√x2

MUx1/MUx2=2√x2=p1/p2àx2=p12/4p22 и x1=R/p1-p12/4p2

Взаимная задача:

Откуда

Тогда уравнение Слуцкого запишется:

 и Осталось подставить данные J

Задача 23

v(P1,P2,R)=R/min{P1,P2} – косвенная функция полезности. Требуется найти функцию расходов. По условиям теоремы взаимности:

R=e(p,C)

C=v(p,R)

С=e(p,C)/min{P1,P2}àe(p,C)=c*min{P1,P2}

Перемножим e(p,C)*v(P1,P2,R)=1 ЧТД.

Задача 24

а) Применяем лемму Шепарда:

б) Из задачи 11:

в)

Задача 25

Тождество Эйлера:

а)

ЧТД

б)

ЧТД

в)

ИЛИ  ЧТД

Задача 26

Задача 27

Задача 28

E11=-0.9, E22=-1.5, E1=0.8

а)(1+E11)(1+E22)=E12E21

àE12=0.1, E21=-0.5, E22=2

μ1*0,8+(1-μ1)*2=1 à μ1=5/6 - бедные

б) E12=0.1, E21=-0.1, E22=1,2

μ1*0,8+(1-μ1)*1.2=1 à μ1=0.5 - средние

Задача 29

U(X)=x1+v(x2)

p1x1+p2x2≤R

∂x2/∂R=0; (∂x2/∂R)*(R/x2)=0; E2R=0; -(E11+E12)=E1R; E21=-E22; μ1E1R=1

Задача 30