平新乔《微观经济学十八讲》第 2讲 间接效用函数与支出函数
1 ?设一个消费者的直接效用函数为
u =? Inq
。求该消费者的间接效用函数。并且
运用罗尔恒等式去计算其关于两种物品的需求函数。并验证:这样得到的需求函数与从直 接效用函数推得的需求函数是相同的。
解:(1)①当y-P 2 .0时,消费者的效用最大化问题为:
构造拉格朗日函数:
L = : Inq 72 川';? j y -pq -P 2C 2
L 对q 、C 2和,分别求偏导得:
从而解得马歇尔需求函数为:
y P 2
q
2
二
P 2
由⑤式可知:当y_「p 2?0时,0,消费者同时消费商品 i 和商品2。 将商品i 和商品2的马歇尔需求函数代入效用函数中得到间接效用函数:
v p , P 2, y ;=u q ”,q2 = In p y -:
P i
P 2
②当y -:巾2 _0时,消费者只消费商品 i ,为角点解的情况。
从而解得马歇尔需求函数为:
P i
将商品i 和商品2的马歇尔需求函数代入效用函数中得到间接效用函数:
v P i , P 2, y 二 u q ;, q 2 = > In 工
P i
(2)①当y_「p 2?0时,此时的间接效用函数为:
v p,P 2,y ;=u q ",q ^.M n 匹 -
P i
P 2
将间接效用函数分别对 p i 、P 2和y 求偏导得:
P t = 0
-:C i C i
p 2 = 0 池
y
~ p i q i
_ p 2q
^
= 0
OK
从①式和②式中消去后得:
:、沱 P 2
q p
再把④式代入③式中得:
C 2
y P 2
P 2
① ②
③
④
⑤
②当y _<_p2^0时,间接效用函数为v P -, P 2, y =u q i”,q 2” ,将间接效用函数分
P i
别对P i 、P 2和y 求偏导得:
由罗尔恒等式,得到:
(3)比较可知,通过效用最大化的方法和罗尔恒等式的方法得出的需求函数相同。
2?某个消费者的效用函数是 u x i 必i=X 2X 2,商品I 和2的价格分别是p 和P 2,此消
费者的收入为m ,求马歇尔需求函数和支出函数。
解:(I )消费者的效用最大化问题为:
2
max x X 2
X i
, X
2
st. px ? p 2x 2 二m
构造该问题的拉格朗日函数:
把⑤式代入④式中得:
_/V _ 二
印1 — p
由罗尔恒等式,得到:
a
*
矽? P i a P 2
q i
-
-
-
应出丄
P i
:-p 2
p
2
p
2
y :
—■ ■
:-V :卩2 P 2 P 2
y 「二
P 2
;v 沁 丄
P 2
P i
Jv
-:
p
;v ::y
q i”
:-v :v :y
P i
q 2
拉格朗日函数对x
X 2和■分别求偏导得:
从①式和②式中消去■后得:
把④式代入③式中得:
" 2x i X 2 - 1 P i 二 0 jX i
;:L 2
-
X - - 1 P 2 =0
X 2
二 P i
x - 2P 2
X - p,P 2,m )=
2m 3P i
① ② ③
④
⑤
1
P 2
.P i
—
m
显P i
,P 2
,m 五
⑤式和⑥式就是商品1和2的马歇尔需求函数。 将马歇尔需求函数代入直接效用函数中,可得间接效用函数:
4m 2
m
4 m 3
V P x ,P y ,m
2
—
9 P i 2
3P 2 27口和2
由于支出函数与间接效用函数互为反函数,得支出函数为:
1
.『27成
P 2U
~4
收入。
2
P 1 ? P 2 P 1 ' P 2
P 1 ' P 2
2
P 1 ? P 2 P 1 ' P 2
P 1 ' P 2
4.考虑一退休老人, 他有一份固定收入, 想在北京、上海与广州三城市中选择居住地。 假定他的选择决策只依赖于其效用函数 u r x M ,这里 X ,,冷卢R 2。已知北京的物价为
p a
, p l ,上海的物价为
p ,b
, p 2,并且P i a
p f
=
p ; p ;,但p a
= Pi b
,廖=p ;。又知广州的物
价为(P C ,P 亠伽F ? +训若该退休老人是理智的,他会选择哪个城市去生 活?
解:老人的效用最大化问题为:
maxx ,x 2
X ,, X 2
st p ,x , +p 2x 2 =m
构造该问题的拉格朗日函数:
L (x i ,x 2,人) = x* +^(m — px i -P 2X 2
)
拉格朗日函数对X ,、X 2和■分别求偏导得:
=2 32P ; P 2U
e P i , P 2,u 二 3 ?试根据间接效用函数 VP ,P 2
,m
J "
— 求出相应的马歇尔需求函数,这里
m 表示
解:由间接效用函数可得:
■v
.P 1
2
P 1 - P 2
:y _
;:
P 2
2
P 1 - P 2
-------- = ----------------------------- o
;:m P ,- P 2
根据罗尔恒等式可知商品
1和商品 2的马歇尔需求函数分别为(其中
i =1 或 2):
3 =x i _ ? P 2 =0
;X 2
L
m-px -p 2% =0
由①②③三式求解,可得: x(P i ,P 2,m)=-^, X2(p i ,p 2,m)=
2 p
i
2 p
2
将上述两式代入目标式中就得到了老人的间接效用函数:
于是他在北京、上海、广州三地的效用分别为:
5
- (i )设u =X i X 2,这里x i ,X 2 ]WR 2,求与该效用函数相对应的支出函数 e p i , P 2, u 。
(2)又设u' =l n X i ?lnx 2,这里,
卢R 2
,求与该效用函数相对应的支出函数
e P ,P 2,u 。
(3)证明: e p, P 2,u = e P i , P 2, u ,其中 u
=|nu 。
答:(i )消费者的支出最小化问题为:
max p x P 2X 2 X i
, X
2
st x x ? =u
构造该问题的拉格朗日函数:
L x , x 2, ' = p i x i p 2x 2 亠」u —x x 2 拉格朗日函数对X i 、X 2和■分别求偏
导得:
P i - X 2
:L °
P 2 - ■ x i =0
.x 2
综合上述分析可知: 若该退休老人是理性的, 则他会选择在北京或上海生活, 但不会选
b
,所以该不等式的等号并不成立,则有 V c ::: V a 二V b 。
择去广州生
活。
.:L
二
X 2 -
1
P i
二0
v p,p 2,m ]=
4 P i P 2
V a
a a 4p i P
i
% _4p i b
p b
V c
c c 4 P i P
i
因为P :P ;
=P ; P b
,所以 V =v b
。
又因为
a b
c c
P P i
P i P 2
-
a
b p 2p
_2
p a
i p b
i
p a . p b
由于已知
aba
P i = Pl ,P 2 = P
- u - X i X 2 =0
把上述两式代入目标函数式中,就得到了消费者的支出函数:
e"(p i , p 2,u")=2(p i p 2『e u '2
=2、;p i p 2e'
(3)证明:
=u =ln u = 2 ? p i p 2e u
=2 pp 2e lnu
=2』p i p 2U
u =ln X t 亠1 n x 2
|
-
根据(i )与(2)的结果,可得 e p i , p 2, ^ =e
p i , p 2, u 。
6?设某消费者的间接效用函数为 v p,p 2,m 二
,这里 几c i 。什么是该消费
P i P 2
者对物品i 的希克斯需求函数?
答:根据间接效用函数与支出函数是反函数的关系,由于消费者的间接效用函数为
v P i ,P 2,m
二p :mP =,从中反解出m 关于P i 、P 2和v 的表达式,并用u 替换v ,就得到了消
费者的支出函数:
e p,u =up ;p 2"
-12
-12
由上述三式解得:X =
弋丿
把两式代入目标函数式中,就得到了消费者的支出函数:
, i2 — e P i , P 2,u =2 p i p ?]屮 =2. p i
P 2U
(2)消费者的支出最小化问题为:
min PX 亠 px 2 X ,X
2
s.t In x +ln 冷=u "
构造该问题的拉格朗日函数:
L x, X 2「 - p i X i P 2X 2 亠;.[u -I n X i -Inx 2
拉格朗日函数对 x 1、 X 2和,分别求偏导得:
■门 P -一 =0
.:X i X
.:
X i 兰 *2-一0
.X 2
X 2
Cf.
由①②③三式可解得:X i 二
P 2 I P i 丿
e u,'2, X 2 e u '2
。
u =XX 2
根据谢泼特引理,可知物品 1的希克斯需求函数为:
把这n -1个等式代入①式中,就有:
即:
从而解得商品的马歇尔需求函数为:
、、一 y
X ― i =1,2,l||n
P i
(2)把每个商品的马歇尔需求函数代入效用函数中,
£6fp,u\ 云(UpflD 严)
h P ,U =
-:P 1
/P l
1
P 2
=O(U —
I P 1丿
7 .考虑含n 种商品的 Cobb-Douglass n
效用函数u x = A| ] x i ?
,这里A . 0 , Y 匕i =1。
(1) (2) (3) (
4) 求每种商品的马歇尔需求函数。 求消费者的间接效用函数。 计算消费者的支出函数。 计算每种商品的希克斯需求函数。 解:(1 )消费者的效用最大化问题为:
n _
max u x = A ' x' x
1
,
x
2 x n
i 丄
n st ,' P i X = y
i -4
构造该问题的拉格朗日函数:
拉格朗日函数对X i i =1,2,H|n 和,分别求偏导数得:
—=A i X
:i J
| ] X j -^Pi ■ =0 i=1,2,l(|n .X
j
圧
jL n
y P i X =0
一
1
从前n 个等式可知,对任意的i 和j ,都有如下关系成立:
:i X j P i
:j
X
从而得到,对任意的j -i 都有:
X j
:
j
P i X
":iPj
p i
1 i *Pi +±(r[ X
i =y 就得到了消费者的间接效用函数:
(3)从间接效用函数中反解出 y 关于p i 、p 2和v 的表达式,并用u 替换v ,就得到了
消费者的支出函数:
(4)把支出函数两边取对数,得:
上式关于p 求导得:
e p,u 二
In e =汕 u -I nA :] -:; Il n p —In a
l.?
1
;:e :-i
再根据谢泼特引理 h p,u 二壬
P ,
ux
得到消费者对物品的希克斯需求函数为:
tpi
uA 」n ,j =1,2,3,HI,n
&以柯布一道格拉斯效用函数为例说明求解效用最大化问题和求解支出最小化问题可 以得到同一需求函数。
答:(i )如果消费者的效用函数为柯布一道格拉斯效用函数, 那么他的效用最大化问题
可以描述为:
max Ax :f X 〔,x
2
st , p,x 卩2冷=m
构造该问题的拉格朗日函数:
人,冷, H A X -I X 1--? " P m — P i x i —P2%
拉格朗日函数对x i 、X 2和,分别求偏导得:
——=a Ax 严x 严一 X p = 0 .:x 1
AxF x 2二 _ ■ p 2 =0
_*2
m 「px 「0x 2 =0
ck
从①式和②式中消去'后得:
PX
X 2
〉P 2
把④式代入③式中解得:
p,y ]=u x p, y =
A
e B p
x ;二兰二ep,u 」二巴 羽 P j 宀
:-j 4
平新乔《微观经济学十八讲》第 2讲 间接效用函数与支出函数 1 ?设一个消费者的直接效用函数为 u =? Inq 。求该消费者的间接效用函数。并且 运用罗尔恒等式去计算其关于两种物品的需求函数。并验证:这样得到的需求函数与从直 接效用函数推得的需求函数是相同的。 解:(1)①当y-P 2 .0时,消费者的效用最大化问题为: 构造拉格朗日函数: L = : Inq 72 川';? j y -pq -P 2C 2 L 对q 、C 2和,分别求偏导得: 从而解得马歇尔需求函数为: y P 2 q 2 二 P 2 由⑤式可知:当y_「p 2?0时,0,消费者同时消费商品 i 和商品2。 将商品i 和商品2的马歇尔需求函数代入效用函数中得到间接效用函数: v p , P 2, y ;=u q ”,q2 = In p y -: P i P 2 ②当y -:巾2 _0时,消费者只消费商品 i ,为角点解的情况。 从而解得马歇尔需求函数为: P i 将商品i 和商品2的马歇尔需求函数代入效用函数中得到间接效用函数: v P i , P 2, y 二 u q ;, q 2 = > In 工 P i (2)①当y_「p 2?0时,此时的间接效用函数为: v p,P 2,y ;=u q ",q ^.M n 匹 - P i P 2 将间接效用函数分别对 p i 、P 2和y 求偏导得: P t = 0 -:C i C i p 2 = 0 池 y ~ p i q i _ p 2q ^ = 0 OK 从①式和②式中消去后得: :、沱 P 2 q p 再把④式代入③式中得: C 2 y P 2 P 2 ① ② ③ ④ ⑤
例1、下列结论中,正确的是( ) A.幂函数的图象都通过点(0,0),(1,1) B.幂函数的图象可以出现在第四象限 C.当幂指数α取1,3,1 2 时,幂函数y=xα是增函数 D.当幂指数α=-1时,幂函数y=xα在定义域上是减函数 解析当幂指数α=-1时,幂函数y=x-1的图象不通过原点,故选项A 不正确;因为所有的幂函数在区间(0,+∞)上都有定义,且y=xα (α∈R),y>0,所以幂函数的图象不可能出现在第四象限,故选项B不正确;而当α=-1时,y=x-1在区间(-∞,0)和(0,+∞)上是减函数,但它在定义域上不是减函数. 答案C 例2、已知幂函数f(x)=(t3-t+1)x 1 5 (7+3t-2t2) (t∈Z)是偶函数且在(0,+ ∞)上为增函数,求实数t的值. 分析关于幂函数y=xα(α∈R,α≠0)的奇偶性问题,设p q (|p|、|q|互 质),当q为偶数时,p必为奇数,y=x p q 是非奇非偶函数;当q是奇数时,y= x p q 的奇偶性与p的值相对应. 解∵f(x)是幂函数,∴t3-t+1=1, ∴t=-1,1或0. 当t=0时,f(x)=x 7 5 是奇函数; 当t=-1时,f(x)=x 2 5 是偶函数; 当t=1时,f(x)=x 8 5 是偶函数,且 2 5 和 8 5 都大于0,在(0,+∞)上为增函数.
故t =1且f (x )=x 85或t =-1且f (x )=x 2 5 . 点评 如果题中有参数出现,一定要注意对参数的分类讨论,尤其对题中的条件 t ∈Z 给予足够的重视. 例3、如图是幂函数y =x m 与y =x n 在第一象限内的图象,则( ) A .-1
高一数学期末复习幂函数、指数函数和对数函数 1、若函数x a a a y ?+-=)33(2是指数函数,则有 ( ) A 、21==a a 或 B 、1=a C 、2=a D 、10≠>a a 且 2、下列所给出的函数中,是幂函数的是 ( ) A .3x y -= B .3-=x y C .32x y = D .13-=x y 3、1.指数式b c =a (b >0,b ≠1)所对应的对数式是 ( ) A .log c a =b B .log c b =a C .log a b =c D .log b a =c 4、若210,5100==b a ,则b a +2= ( ) A 、0 B 、1 C 、2 D 、3 5、若0≠xy ,那么等式y xy y x 2432-=成立的条件是 ( ) A 、0,0>>y x B 、0,0<>y x C 、0,0>
一、选择题(每小题4分,共计40分) 1.下列各式中成立的一项是 ( ) A .71 7 7)(m n m n = B . 33 39= C .4 343 3 )(y x y x +=+ D .31243)3(-=- 2.化简)3 1 ()3)((65 61 3 12 12 13 2b a b a b a ÷-的结果 ( ) A .a 9- B .a - C .a 6 D .2 9a 3.设指数函数)1,0()(≠>=a a a x f x ,则下列等式中不正确... 的是 ( ) A .f (x +y )=f(x )·f (y ) B .) () (y f x f y x f =-) ( C .)()] ([)(Q n x f nx f n ∈= D .)()]([· )]([)]([+∈=N n y f x f xy f n n n 4.函数2 10 ) 2()5(--+-=x x y ( ) A .}2,5|{≠≠x x x B .}2|{>x x C .}5|{>x x D .}552|{><
幂函数 知识点 一、幂函数的定义 一般地,形如y x α =(R x ∈)的函数称为幂孙函数,其中x 是自变量,α是常数.如1 12 3 4 ,,y x y x y x -===等 都是幂函数 二、幂函数的图像 幂函数n y x =随着n 的不同,定义域、值域都会发生变化,可以采取按性质和图像分类记忆的方法.熟练掌握n y x =,当11 2,1,,,323 n =±±± 的图像和性质,列表如下. ① 它们都过点()1,1,除原点外,任何幂函数图像与坐标轴都不相交,任何幂函数图像都不过第四象限. ② 11 ,,1,2,332a =时,幂函数图像过原点且在[)0,+∞上是增函数. ③ 1 ,1,22 a =---时,幂函数图像不过原点且在()0,+∞上是减函数. ④ 任何两个幂函数最多有三个公共点. 三、幂函数基本性质 (1)所有的幂函数在(0,+∞)都有定义,并且图象都过点(1,1); (2)α>0时,幂函数的图象都通过原点,并且在[0,+∞]上,是增函数 (3)α<0时,幂函数的图象在区间(0,+∞)上是减函数. 四、解题方法总结 1.在研究幂函数的性质时,通常将分式指数幂化为根式形式,负整指数幂化为分式形式再去进行讨论; 2.对于幂函数y =α x ,我们首先应该分析函数的定义域、值域和奇偶性,由此确定图象的位置,即所在象 限,其次确定曲线的类型,即α<0,0<α<1和α>1三种情况下曲线的基本形状,还要注意α=0,±1三个曲线的形状;对于幂函数在第一象限的图象的大致情况可以用口诀来记忆:“正抛负双,大竖小横”,即α>0(α≠1)时图象是抛物线型;α<0时图象是双曲线型;α>1时图象是竖直抛物线型;0<α<1时图象是横卧抛物线型. 典型题 类型一、求函数解析式 例1.已知幂函数2 223 (1)m m y m m x --=--,当(0)x ∈+, ∞时为减函数,则幂函数y =__________. 类型二、比较幂函数值大小 例2.比较下列各组数的大小. (1)4 3 3.14 -与43 π - (2)35 (- 与35 (- (3)比较0.5 0.8 ,0.5 0.9,0.5 0.9 -的大小 类型三、求参数的范围
经典例题透析 类型一、求函数解析式 例1.已知幕函数y = (nr-m-])x,,,2-2m~3,当xw(0, + 8)时为减函数,则幕函数y二___________________ . 解析:由于丁 =(加2—血—1)#宀2心为幕函数, 所以m2— \ = \,解得m = 2 ,或m = —\. 当ni = 2时,nr -2m-3 = -3 , y = x~3在(0, + 8)上为减函数; 当m = -l时,/7?2-2m-3 = 0, y = %° =1(x^0)在(0, + ?)上为常数函数,不合题意,舍去. 故所求幕函数为y = x-3. 总结升华:求慕函数的解析式,一般用待定系数法,弄明白需函数的定义是关键. 类型二、比较幕函数值大小 例2.比较下列各组数的大小. 4 4 _ 3 _ 3 (1)3」4万与兀了;(2)(-近门与(-73)^. 4 4_4 解:⑴由于幕函数y = ?亍(x>0)单调递减且3」4 <龙,???3.14万 > 兀了. _3 (2)由于y =兀5这个幕函数是奇函数.???f (-x) =-f (x) —_ 3 _ 3 _ 3 _ 3 _ _因此,(一血门二一(血)V,(―巧)V =—(內)V ,而y = (x>0)单调递减,且血 3 3 3 3 3 3 ???(血戸 >"门即(一血门v( 总结升华. (1)各题中的两个数都是“同指数”的幕,因此可看作是同一个幕函数的两个不同的函数值,从而可根据幕函数的单调性做出判断. (2)题(2)中,我们是利用幕函数的奇偶性,先把底数化为正数的幕解决的问题.当然,若直接利用x<0 上幕函数的单调性解决问题也是可以的. 举一反三 【变式一】比较O.805, O.905, 0.9皿的大小. 思路点拨:先利用幕函数)=兀"的增减性比较0?8°5与0.9°"的大小,再根据幕函数的图象比较0.9°"与0.9七5的大小. 解:y = x Q-5^.(0, + oo)上单调递增,且0.8 v 0.9 , .?,0.805 <0.905. 作出函数y = X05与歹=兀七5在第一象限内的图彖, 易知0.严< 0.9心.
幂函数练习题及答案 一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请把正确答案的代号填在题后的括号内(每小题5分,共50分). 1.下列函数中既是偶函数又是(,)-∞0上是增函数的是??( ) A .y x =43? B.y x =32 C .y x =-2 ? D.y x =- 14 2.函数2 -=x y 在区间]2,2 1 [ 上的最大值是???( ) A. 4 1 ?B.1-?C.4 D.4- 3.下列所给出的函数中,是幂函数的是? ?( ) A.3 x y -=?B.3 -=x y ? C.3 2x y =?D.13 -=x y 4.函数3 4x y =的图象是? ( ) A. B. C. D . 5.下列命题中正确的是? ? ( ) A.当0=α 时函数αx y =的图象是一条直线 B.幂函数的图象都经过(0,0)和(1,1)点 C.若幂函数αx y =是奇函数,则α x y =是定义域上的增函数 D.幂函数的图象不可能出现在第四象限 6.函数3 x y =和3 1x y =图象满足 ? ( ) A.关于原点对称 B.关于x 轴对称 C .关于y 轴对称 ? D.关于直线x y =对称 7. 函数R x x x y ∈=|,|,满足 ( ) A.是奇函数又是减函数 B.是偶函数又是增函数 C.是奇函数又是增函数 ?D .是偶函数又是减函数 8.函数 2422-+=x x y 的单调递减区间是 ( )
A .]6,(--∞ ? B .),6[+∞- C.]1,(--∞ ? D.),1[+∞- 9. 如图1—9所示,幂函数α x y =在第一象限的图象,比较1,,,,,04321αααα的大小( ) A.102431<<<<<αααα B.104321<<<<<αααα C.134210αααα<<<<< D .142310αααα<<<<< 10. 对于幂函数5 4 )(x x f =,若210x x <<,则 )2( 21x x f +,2 ) ()(21x f x f +大小关系是( ) A.)2( 21x x f +>2)()(21x f x f + ?B. )2(21x x f +<2) ()(21x f x f + C . )2( 21x x f +=2 ) ()(21x f x f + ? D. 无法确定 二、填空题:请把答案填在题中横线上(每小题6分,共24分). 11.函数y x =- 3 2 的定义域是 . 12.的解析式是?? . 13.9 42 --=a a x y 是偶函数,且在),0(+∞是减函数,则整数a 的值是 . 14.幂函数),*,,,()1(互质n m N k n m x y m n k ∈=-图象在一、二象限,不过原点,则n m k ,,的奇偶性为 . 三、解答题:解答应写出文字说明.证明过程或演算步骤(共76分) . 15.(12分)比较下列各组中两个值大小 (1)06072088089611 611 53 53 ..(.)(.).与;()与-- 1α 3α 4α 2α
平新乔《微观经济学十八讲》第2讲 间接效用函数与支出函数 1.设一个消费者的直接效用函数为12ln u q q α=+。求该消费者的间接效用函数。并且运用罗尔恒等式去计算其关于两种物品的需求函数。并验证:这样得到的需求函数与从直接效用函数推得的需求函数是相同的。 解:(1)①当20y p α->时,消费者的效用最大化问题为: 12 12 2,112m ln ax q q s t q p p y q q q α..+=+ 构造拉格朗日函数: ()121122ln L q q q y p p q αλ--=++ L 对1q 、2q 和λ分别求偏导得: 111 0L p q q α λ?=-=? ① 22 10L p q λ?=-=? ② 11220q L y p p q λ ?=--=? ③ 从①式和②式中消去λ后得: 2 11 p q p α*= ④ 再把④式代入③式中得: 2 2 2y p p q α*-= ⑤ 从而解得马歇尔需求函数为: 2 11 p q p α*= 2 2 2 y p p q α*-= 由⑤式可知:当20y p α->时,2 0q * >,消费者同时消费商品1和商品2。 将商品1和商品2的马歇尔需求函数代入效用函数中得到间接效用函数: ()()21 12122 ,,,ln p v p p y p q q y u p ααα** =+-= ②当20y p α-≤时,消费者只消费商品1,为角点解的情况。 从而解得马歇尔需求函数为: 1 1q y p *= 2 0q * = 将商品1和商品2的马歇尔需求函数代入效用函数中得到间接效用函数: ()()12121 ,,,ln v p p y u q p y q α** == (2)①当20y p α->时,此时的间接效用函数为: ()()2 1 12122 ,,,ln p v p p y p q q y u p ααα** =+ -= 将间接效用函数分别对1p 、2p 和y 求偏导得:
二次函数与幂函数 1.求二次函数的解析式. 2.求二次函数的值域与最值. 3.利用幂函数的图象和性质分析解决有关问题. 【复习指导】 本节复习时,应从“数”与“形”两个角度来把握二次函数和幂函数的图象和性质,重点解决二次函数在闭区间上的最值问题,此类问题经常与其它知识结合命题,应注重分类讨论思想与数形结合思想的综合应用. 基础梳理 1.二次函数的基本知识 (1)函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0)叫做二次函数,它的定义域是R . (2)二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0)的图象是一条抛物线,对称轴方程为x = -b 2a ,顶点坐标是? ?? ?? -b 2a , 4ac -b 2 4a . ①当a >0时,抛物线开口向上,函数在? ????-∞,-b 2a 上递减,在?????? -b 2a ,+∞上递增,当x =-b 2a 时,f (x )min =4ac -b 2 4a ; ②当a <0时,抛物线开口向下,函数在? ????-∞,-b 2a 上递增,在?????? -b 2a ,+∞上递减,当x =-b 2a 时,f (x )max =4ac -b 2 4a . ③二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0)当Δ=b 2-4ac >0时,图象与x 轴有两个交点M 1(x 1,0)、M 2(x 2,0),|M 1M 2|=|x 1-x 2|=Δ |a | . (3)二次函数的解析式的三种形式: ①一般式:f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0); ②顶点式:f (x )=a (x -m )2+h (a ≠0); ③两根式:f (x )=a (x -x 1)(x -x 2)(a ≠0). 2.幂函数
高三数学专题复习总结-(幂函数)经典 1 / 1 2 高三数学专题复习 (幂函数)经典 1.设? ????? --∈3,2,1,21,1,2α,则使幂函数a y x =为奇函数且在(0,)+∞上单调递增的a 值的个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .3 2.设11,0,,1,2,32a ? ?∈-???? ,则使函数a y x =的定义域为R 且为奇函数的所有a 的值有( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个 3.对于幂函数f(x)=45x ,若0<x 1<x 2,则12( )2x x f +,12()()2 f x f x +的大小关系是( ) A. 12( )2x x f +>12()()2f x f x + B. 12()2x x f +<12()()2 f x f x + C. 12()2x x f +=12()()2 f x f x + D. 无法确定 4.设函数y =x 3与21()2x y -=的图像的交点为(x 0,y 0),则x 0所在的区间是( ) A .(0,1) B .(1,2) C .(2,3) D .(3,4) 5.下列说法正确的是( ) A .幂函数的图像恒过(0,0)点 B .指数函数的图像恒过(1,0)点 C .对数函数的图像恒在y 轴右侧 D .幂函数的图像恒在x 轴上方 6.若0>>n m ,则下列结论正确的是( ) A. 22m n < B. 22 m n < C. n m 22log log > D. 11m n > 7.若函数32)32()(-+=m x m x f 是幂函数,则m 的值为( ) A .1- B .0 C .1 D .2 8.幂函数y f x =()的图象经过点1 42 (,),则(2)f ( ) A. 14 B. 12 - 9.幂函数35m y x -=,其中m N ∈,且在(0,)+∞上是减函数,又()()f x f x -=, 则m =( ) A.0 B.1 C.2 D.3 10.已知幂函数()m f x x =的图象经过点(4,2),则(16)f =( )
第二讲间接效用函数与支出函数 第一节间接效用函数 一、间接效用函数的定义 直接效用函数:() u x 价格和收入发生变化后,消费者最优选择也会发生变化从而带来消费者效用的变化。
也就是说,消费者最大化效用是收入和价格向量的函数。记这种效用函数为: 间接效用函数:()()max ,..v p y u s t y =≤x px x ()()()*,,v y u y ==p x x p 间接效用函数的政策意义:通过价格政策( p )和收入政 策(y )可以控制消费者行为。
二、间接效用函数的特征: 间接效用函数),(y v p 1) 在n +++? 上连续 2) 在(),y p 上零次齐次性 3) 在y 上严格递增 4) 在p 上严格递减 5) 在(),y p 上拟凹 6) 罗伊恒等式:如果(),v y p 在()00,y p 上可导,并且() 00,0v y y δδ≠p ,有:
()() ()000000,,,1,...,,i i v y p x y i n v y y δδδδ==p p p 间接效用函数()()max ,..v y u s t y = ≤p x px x 的特征 1、间接效用函数在n +++? 上连续 最大值定理:如果目标函数和约束条件在参数上连续,定义域为紧集,则值函数在参数上连续。 含义:当收入和价格有微量变化时,极大化了的效用也会有微量变化。
2、间接效用函数在(),y p 上零次齐次性 ()()max ,..v y u s t y ==p x px x 间接效用函数在(),y p 上零次齐次性: ()()()0 ,,,,0v t ty t v y v y t ==>p p p ()()()()()ma max ,,..x ..,u v t u v t ty s ty v t t t y y s y t ===?==x p p x px x p x px
中级微观经济学期末考试复习题 (版权归13企业管理班所有,翻版必究,哈哈!) 1.实现委托代理最优合约设计的两个约束条件是什么? 答:一种是代理人的个人理性约束,即委托人得保证让代理人不跳槽,安于经理岗位。 另一种是对代理人的激励相容约束,即让代理人自己去选择行动值a,使其期望的边际效用值达到最大。 2、为何需求的价格弹性大于1时,降价能增加收益,而需求的价格弹性小于1时,涨价能增加收益,请给出数学证明。 答:需求的价格弹性公式为: 由公式可知, 当|e|>1,即富于弹性时,MR<0,边际收益为负,即提高价格,收益降低,相反,降低价格则收益升高。 当|e|<1,即缺乏弹性时,MR>0,边际收益为正,即提高价格,收益升高,相反,降低价格,收益变少。 3.简述公共产品与私人产品的差异。(微观经济学十八讲P352) 答:公共品是指由公共部门提供用来满足社会公共需要的商品和服务。公共品具有不可分割性、非竞争性和非排他性。但是必须明确并不是全部的公共品都应由公共部门提供。私人品是指那些具有效用上的可分割性,消费上的竞争性和受益上的排他性的产品。公共品和私人品的区别在于,公共品是可以让一群人同时消费的物品,而私人品在任何时候只能为一个使用者提供效用。 4、毕加索油画的供给价格弹性是多少,为什么? 答:弹性0,因为供给的价格弹性反映价格变动对供给数量变动的影响。毕加索的油画是唯一的,因此,不管价格如何变动,供给为1,即供给不随价格变动而变动,弹性为0。 5、完全竞争市场条件下,为什么行业中所有厂商的经济利润在长期均衡时都会为零?这是否意味着厂商的生产变得没有意义?
西方经济学中所谓长期均衡时利润为零,是指经济利润为零,并不是会计利润为零。所 谓经济利润,通常也叫超额利润,就是一个厂商赚取了较之一般利润水平更高的利润。之所 以如此,这是因为,在西方经济学理论上,会计利润被计入厂商投入自有要素所应获得的报 酬,是产品的隐含成本。 之所以在完全竞争市场条件下,行业中所有厂商的经济利润在长期均衡时都会为零,首 先要先明确两个关键的前提:一是长期内,厂商能够调整全部生产要素。二,在完全竞争市 场条件下,厂商具有完全信息,且资源可以自由流动。在这两大前提下,如果某个行业存在 经济利润,也就是该行业较之其它行业能够赚取更多的利润,则该行业马上就会有新的厂商 加入,从而使市场上该产品的供给量增加,供给曲线向右移动,导致产品价格下降,经济利 润随之消失,也就是会计利润下降到和其它行业一样的水平。反过来,如果某个行业存在亏 损,也就是会计利润水平低于其它行业,则这个行业中就会有个别厂商退出,转而生产其它 更加有利可图的产品,结果这个行业产品供给量减少,价格上升,亏损消失,达到了与其它 行业一样的会计利润水平。故在完全竞争市场条件下,行业中所有厂商的经济利润在长期均 衡时都会为零。 这并不意味着厂商的生产没有意义,因为在行业达到长期均衡的时候,行业中的每一个 企业都具有最高的经济效率,平均每一个企业都能够获得同一水平的正常利润,企业的经济 利润虽为零却依旧是能够盈利的。 6、比较马歇尔需求函数(又称为瓦尔拉需求函数)和希克斯需求函 数的异同。 对应于每一个价格-财富组合(p,w ),消费者选择的消费组合成为消费需求映射。原则 上,消费需求映射可以是多值的,即对应于每一个价格-财富组(p,w ),消费者可以选择多 种消费组合。特殊情况下,消费需求映射x(p,w)是单值的,称为马歇尔需求函数(或瓦尔拉 需求函数)。 EMP 中的最优商品向量集表示为L R u p h + ?),( ,它被称为希克斯(或补偿)需求对应,如果是单值,则被称为希克斯(或补偿性)需求函数。希克斯需求函数就是反映P 变化时,保持U 不变的前提下,X 数量的变化。 7、如果单位年底发福利,你是愿意领取价值100元的大米,还是愿 意领取100元现金,请利用无差异曲线与预算约束线对你的选择做出 解释。 愿意领取100元现金,原因如下:
幂函数、二次函数 考纲解读 1.结合函数y =x ,y =x 2,y =x 3,y =1x ,y =x 1 2的图象解决简单的幂函数问题; 2.用待定系数法求二次函数解析式,结合图象解决二次函数问题; 3.用二次函数、方程、不等式之间的关系解决综合问题. [基础梳理] 1.幂函数 (1)定义:一般地,函数y =x α叫作幂函数,其中底数x 是自变量,α是常数. (2)幂函数的图象比较: 2.二次函数 (1)解析式: 一般式:f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0). 顶点式:f (x )=a (x -h )2+k (a ≠0). 两根式:f (x )=a (x -x 1)(x -x 2)(a ≠0). (2)图象与性质: (-∞,+∞) (-∞,+∞)
[三基自测] 1.已知幂函数f (x )=k ·x α的图象过点????12,2 2,则k +α=( ) A.1 2 B .1 C.32 D .2 答案:C 2.已知函数f (x )=x 2+4ax 在区间(-∞,6)内单调递减,则a 的取值范围是( ) A .a ≥3 B .a ≤3 C .a <-3 D .a ≤-3 答案:D 3.幂函数f (x )=xa 2-10a +23(a ∈Z )为偶函数,且f (x )在区间(0,+∞)上是减函数,则a 等于( ) A .3 B .4 C .5 D .6 答案:C 4.(必修1·第一章复习参考题改编)若g (x )=x 2+ax +b ,则g (2)与1 2[g (1)+g (3)]的大小关 系为________. 答案:g (2)<1 2 [g (1)+g (3)] 5.(2017·高考全国卷Ⅰ改编)函数y =x 2+1 x 的增区间为__________. 答案:? ?? ??132,+∞ [考点例题] 考点一 幂函数的图象和性质|易错突破 [例1] (1)已知幂函数f (x )=,若f (a +1) 幂函数的概念 例1、下列结论中,正确的是( ) A.幂函数的图象都通过点(0,0),(1,1) B.幂函数的图象可以出现在第四象限 C.当幂指数α取1,3,1 2 时,幂函数y=xα是增函数 D.当幂指数α=-1时,幂函数y=xα在定义域上是减函数 解析当幂指数α=-1时,幂函数y=x-1的图象不通过原点,故选项A不正确;因为所有的幂函数在区间(0,+∞)上都有定义,且y=xα (α∈R),y>0,所以幂函数的图象不可能出现在第四象限,故选项B不正确;而当α=-1时,y=x-1在区间(-∞,0)和(0,+∞)上是减函数,但它在定义域上不是减函数.答案 C 例2、已知幂函数f(x)=(t3-t+1)x 1 5 (7+3t-2t2) (t∈Z)是偶函数且在(0,+ ∞)上为增函数,数t的值. 分析关于幂函数y=xα (α∈R,α≠0)的奇偶性问题,设p q (|p|、|q|互 质),当q为偶数时,p必为奇数,y=x p q 是非奇非偶函数;当q是奇数时,y= x p q 的奇偶性与p的值相对应. 解∵f(x)是幂函数,∴t3-t+1=1, ∴t=-1,1或0. 当t=0时,f(x)=x 7 5 是奇函数; 当t=-1时,f(x)=x 2 5 是偶函数; 当t=1时,f(x)=x 8 5 是偶函数,且 2 5 和 8 5 都大于0,在(0,+∞)上为增函数. 故t=1且f(x)=x 8 5 或t=-1且f(x)=x 2 5 . 点评如果题中有参数出现,一定要注意对参数的分类讨论,尤其对题中的条件t∈Z给予足够的重视. 例3、如图是幂函数y =x m 与y =x n 在第一象限的图象,则( ) A .-1 幂函数经典例题(答案) A .-1 作出函数y=x2和y=3 1x 的图象(如右图所示),易得x<0或x>1. 例5、函数f (x )=(m 2-m -1)xm 2+m -3是幂函数,且当x ∈(0,+∞)时,f (x )是增函数,求f (x )的解析式. 分析 解答本题可严格根据幂函数的定义形式列方程求出m ,再由单调性确定m . 解 根据幂函数定义得 m 2-m -1=1,解得m =2或m =-1, 当m =2时,f (x )=x 3在(0,+∞)上是增函数; 当m =-1时,f (x )=x -3在(0,+∞)上是减函数,不符合要求.故f (x )=x 3. 点评 幂函数y =x α (α∈R),其中α为常数,其本质特征是以幂的底x 为自变量,指数α为常数(也可以为0).这是判断一个函数是否为幂函数的重要依据和唯一标准.对本例来说,还要根据单调性验根,以免增根. 变式 已知y =(m 2+2m -2)x 1 m 2-1 +2n -3是幂函数,求m ,n 的值. 解 由题意得??? m 2+2m -2=1 m 2 -1≠0 2n -3=0 , 解得? ???? m =-3n =3 2, 所以m =-3,n =32 . 例6、比较下列各组中两个数的大小: (1)5 3 5.1,5 37.1;(2)0.71.5 ,0.61.5 ;(3)3 2) 2.1(- -,3 2) 25.1(- -. 次函数与幕函数 1. 求二次函数的解析式. 2. 求二次函数的值域与最值. 3. 利用幕函数的图象和性质分析解决有关问题. 【复习指导】 本节复习时,应从“数”与“形”两个角度来把握二次函数和幕函数的图象和性质,重点解决二次函数在闭区间上的最值问题,此类问题经常与其它知识结合命题,应注重分类讨论思想与数形结合思想的综合应用. 基础梳理 1. 二次函数的基本知识 (1)函数f (x) = ax2+ bx+ c(a^0)叫做二次函数,它的定义域是R ⑵二次函数f (x) = ax2+ bx+ c(a^0)的图象是一条抛物线,对称轴方程为x = ―,顶点坐标是. ①当a>0时,抛物线开口向上,函数在上递减,在上递增,当x=—时, f ( x) min ―; ②当a v0时,抛物线开口向下,函数在上递增,在上递减,当x——时, 1 \入) max—. ③二次函数f (x) —ax2+ bx+ c(a M0)当△—b2—4ac>0时,图象与x轴有两个交点M(x i,0)、Mg。),|MM|—“ —X2|—. (3)二次函数的解析式的三种形式: ①一般式:f (x) —ax2+ bx+ c(a^0); ②顶点式:f (x) —a(x —m)2+ h(a^0); ③两根式:f (x) —a(x —x i)( x —X2)( a M0). 2. 幕函数 (1)幕函数的定义 形如y —x a( a € R)的函数称为幕函数,其中x是自变量,a为常数. ⑵幕函数的图象 (3)幕函数的性质幂函数经典例题(问题详解)
幂函数经典例题(答案)
二次函数与幂函数典型例题含答案