【零基礎(chǔ)學(xué)經(jīng)濟(jì)Ep64】查漏補(bǔ)缺——數(shù)學(xué)基礎(chǔ)(六:史老師視頻微分方程)+經(jīng)濟(jì)概念梳理

整理史濟(jì)懷老師視頻課中關(guān)于常微分方程的內(nèi)容,然后聊“邊際替代率”。
part 1 史濟(jì)懷老師視頻課微分方程部分
&2.一階微分方程
一階微分方程——形如F(x,y,y')=0的關(guān)系式——y為未知函數(shù),x為自變量,含有y的一階導(dǎo)數(shù)的方程。
&2.3一階線性方程
先把之前聊過的內(nèi)容復(fù)習(xí)一下——
線性方程——顧名思義,就是里面每一個(gè)含未知量x的項(xiàng)都是一次的。
原因在于,F(xiàn)(x)=ax+b=a1x1+a2x2+……+anxn+b,所生成的圖像是一條直線,顧名思義,線性函數(shù),于是形如0=ax+b就是線性方程了,這也是為什么,在常微分方程課程中,線性代數(shù)的內(nèi)容依然很重要的原因。
非線性方程,往往可以采取局部分析的方法,轉(zhuǎn)化為線性方程,所以線性方程可以說是微分方程的基礎(chǔ)內(nèi)容。
依然按照從簡單到復(fù)雜的順序,最簡單的線性方程是一階線性微分方程,所以我們就從這種類型開始了。
一階線性微分方程——即只含有一階導(dǎo)數(shù)的線性微分方程,形如dy/dx+P(x)y=Q(x)的微分方程?!浑A線性微分方程又分為兩種——
齊次方程——Q(x)恒為0;
非齊次方程——Q(x)不恒為0。
注意:
這里的齊次方程不要和之前的齊次方程混淆,是兩個(gè)完全不同概念;
非齊次方程的解可由齊次方程的解獲得,所以先解決齊次方程的解即可。
一階齊次線性方程的通解——
dy/dx+P(x)y=0,可得到dy/y=-P(x)dx——變量分離的方程,兩邊取積分;
ln |y|=-∫?P(x)dx+C1,即y=Ce^(-∫?P(x)dx)——其中C的取值取決于C1,C=e^C1或C=-e^C1。
注意——綠字部分的解是要背下來的。
一階非齊次線性方程的通解——常數(shù)變易法:利用齊次方程的通解y=Ce^(-∫?P(x)dx)——(重點(diǎn)?。?!)——
方程形如dy/dx+P(x)y=Q(x),其中Q(x)不恒為0;
將齊次方程通解中C換成未知函數(shù)u(x),即y=ue^(-∫?P(x)dx);
由2得dy/dx=u'e^(-∫?P(x)dx)-uP(x)e^(-∫?P(x)dx);
將2、3代入1,得dy/dx+P(x)y=[u‘e^(-∫?P(x)dx)-uP(x)e^(-∫?P(x)dx)]+P(x)ue^(-∫?P(x)dx)=Q(x);——注意到綠色部分可以消去;
由4解出u(x)——
u‘e^(-∫?P(x)dx)=Q(x),u'=Q(x)e^(∫?P(x)dx),
u=∫?[Q(x)e^(∫?P(x)dx)]dx+C;
將5代入2中,y=e^(-∫?P(x)dx)(∫?[Q(x)e^(∫?P(x)dx)]dx+C);
將6中式子改寫得到,y=Ce^(-∫?P(x)dx)+[e^(-∫?P(x)dx)](∫?[Q(x)e^(∫?P(x)dx)]dx);
注意:
1.第一項(xiàng)(紅色部分),為齊次線性方程的通解;
2.第二項(xiàng)(綠色部分),為非齊次線性方程的一個(gè)特解(C=0時(shí))。
例子下次說!
part 2?經(jīng)濟(jì)學(xué)概念——高鴻業(yè)
高鴻業(yè)《西方經(jīng)濟(jì)學(xué)》第三章:效用論——
引入了效用的概念——
效用——效用是指對商品滿足人的欲望的能力評價(jià),或者說,效用是指消費(fèi)者在消費(fèi)商品時(shí),所感受到的滿意程度。——一種主觀心理評價(jià)。
效用的度量——
基數(shù)效用論:邊際效用分析方法——“效用單位”:表示效用大小的計(jì)量單位。
序數(shù)效用論:無差異曲線分析方法——效用不可以具體度量,只能排序。
邊際替代率(MRS)——在維持效用水平不變的前提下,消費(fèi)者增加一單位某種商品的消費(fèi)數(shù)量時(shí)所需要放棄的另一種商品消費(fèi)數(shù)量,被稱為商品的邊際替代率。
商品1對商品2的邊際替代率公式——
MRS12=-ΔX1/ΔX2——ΔX1和ΔX2分別為商品1和商品2的變化量,負(fù)號因?yàn)閮煞N商品變化是相反的,為了保證結(jié)果是正數(shù),所以加上負(fù)號;
ΔX1趨向于0時(shí),公式為——MRS12=-lim ΔX1/ΔX2=-dX1/dX2——無差異曲線上某一點(diǎn)的邊際替代率就是無差異曲線在該點(diǎn)的斜率的絕對值。
邊際替代率遞減規(guī)律——在維持效用水平不變的前提下,隨著一種商品的消費(fèi)數(shù)量的連續(xù)增加,消費(fèi)者為得到每一單位的這種商品所需要放棄的另一種商品的消費(fèi)數(shù)量是遞減的。
原因——隨著一種商品的消費(fèi)數(shù)量的逐步增加,消費(fèi)者想要獲得更多的這種商品的愿望就會遞減,從而,他為了多獲得一單位的這種商品而愿意放棄的另一種商品的數(shù)量就會越來越少。
幾何意義——
在連續(xù)的意義上,邊際替代率遞減規(guī)律決定了無差異曲線的斜率的絕對值是遞減的,即無差異曲線是凸向原點(diǎn)的;
離散的角度上,當(dāng)消費(fèi)者沿著既定的無差異曲線由a運(yùn)動到b點(diǎn)時(shí),商品1的增加為ΔX1,商品2的減少量為ΔX2,這兩個(gè)變量的比值的絕對值-ΔX1/ΔX2,就是由a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的MRS12。
明天繼續(xù)!