Тема 17
Задания для решения на практическом занятии
1. а) за исключением прямых
и
; б)
за исключением точки
; в) полуплоскость
; г) полуплоскость
; д) полуплоскость
; е)
за исключением гиперболы
. 2. а) семейство гипербол
,
; б) семейство прямых
,
; в) семейство прямых
,
; г) семейство парабол
,
; д) семейство гипербол
,
; е) семейство окружностей
,
. 3. а)
,
; б)
,
; в)
,
; г)
,
; д)
,
; е)
,
; ж)
,
; з)
,
; и)
,
; к)
,
. 4. а)
; б)
; в)
; г)
. 5. а)
,
,
; б)
,
,
; в)
,
,
; г)
,
,
; д)
,
,
; е)
,
,
; ж)
,
,
; з)
,
,
; и)
,
,
; к)
,
,
; л)
,
,
. 6.
,
. 7.
,
. 8.
.
Задания для самостоятельной работы
1. а) за исключением прямой
; б)
; в)
за исключением внутренности круга
; г)
за исключением круга
. 2. а) семейство прямых
,
; б) семейство прямых
,
; в) семейство прямых
,
; г) семейство парабол
,
. 3. а)
,
; б)
,
; в)
,
; г)
,
; д)
,
; ж)
,
; з)
,
. 4. а)
, б)
; в)
.
Тема 18
Задания для решения на практическом занятии
1. а) , локальный минимум,
;
, локальный максимум,
; б)
,локальный максимум,
; в)
,локальный максимум,
; г)
, локальный минимум,
; д)
, локальный минимум,
; е)
,локальный минимум,
; ж)
, локальный минимум,
; з) экстремумов нет. 2. а)
,
; б)
,
; в)
,
. 3. а)
условный максимум,
условный минимум; б) точка условного экстремума
; в) точка условного минимума
; г) точки условного экстремума
,
,
,
. 4.
ден. ед. при
,
. 5.
как
. 6.
;
;
.
Задания для самостоятельной работы
1. а)
, локальный максимум (функцию следует представить в виде
; б)
,локальный максимум; в)
,локальный минимум; г)
, локальный максимум; д) стационарных точек нет; е) экстремумов нет. 2. а)
,
; б)
,
; в)
,
. 3. а)
условный минимум; б)
условный минимум;
условный максимум; в)
условный минимум. 4.
ден. ед. при
,
. 5.
. 6. Решение. Заметим, что функция полезности
представляет собой выпуклый вниз эллиптический параболоид с вершиной в точке
. Множеством ее линий уровня (кривых безразличия) является семейство эллипсов
(
) с центром в точке
(см. рис.). Задача оптимизации функции полезности (см. п. 18.4.5) сводится к отысканию минимума функции
при ограничениях
,
,
. Так как
,
,
, то допустимое множество представляет собой треугольник, ограниченный прямыми
,
,
, (см. рис.). В теории потребительского спроса утверждается, что оптимальное значение функции полезности достигается в том случае, когда потребитель тратит на приобретение товаров
и
весь свой доход
. Следовательно, отыскание экстремума (минимума) функции полезности
при ограничениях
,
,
(на выпуклом множестве) сводится к отысканию экстремума (минимума) функции
при условии
(на границе выпуклого множества). Функция Лагранжа:
, ее частные производные:
,
,
, стационарная точка:
. Таким образом, получили значения спроса, минимизирующие функцию полезности:
,
(соответствующая линия уровня касается линии
). Оптимальная полезность
. Для определения эффектов замены составим функцию Лагранжа в общем виде:
. Найдем ее частные производные:
,
,
. Из системы уравнений
выразим
и
, получим
,
. Согласно уравнениям Слуцкого (см. п. 17.6) эффекты замены можно рассчитать по формулам
, (
). Найдем частные производные
,
(
) и их значения при
,
,
:
,
,
,
,
,
. Подставим их и
,
в уравнения Слуцкого, получим значения эффектов замены:
,
,
,
. Заметим, что
, а
, следовательно, товары
и
взаимозаменямые, но представляются взаимодополняемыми без учета компенсации.
Тема 19
Задания для решения на практическом занятии
1. а) ; б)
; в)
; г)
; д)
; е)
; ж)
; з)
; и)
; к)
; л)
. 2. а) общее решение
, частное решение
; б) общее решение
, частное решение
; в) общее решение
, частное решение
; г) решение: разделяя переменные, получим
; вычислим каждый из интегралов по отдельности:
,
, тогда
или общий интеграл
(общее решение
); подставляя в общий интеграл начальное условие, получим
или
; подставим
в общее решение, тогда искомое частное решение
; д) общее решение
, частное решение
; е) общее решение
, частное решение
; ж) общий интеграл
, частный интеграл
.