【零基礎(chǔ)學(xué)經(jīng)濟Ep50】查漏補缺——數(shù)學(xué)基礎(chǔ)(十二:同濟常微部分)+經(jīng)濟概念日常梳理

今天先把同濟教材上面二階線性微分方程解的結(jié)構(gòu)四個定理的證明解決,然后繼續(xù)彈性部分的內(nèi)容。
part 1 同濟《高等數(shù)學(xué)》常微分方程部分
二階線性微分方程——形如d^y/dx^2+P(x)dy/dx+Q(x)y=f(x)的微分方程。
——二階線性微分方程又分為兩種——
齊次方程——f(x)恒為0;
非齊次方程——f(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,是兩個完全不同概念;
方法依然是常數(shù)變易法,但是二階方程涉及到通解個數(shù)的問題,所以要先討論解的結(jié)構(gòu):即解空間的內(nèi)容。
我們說過,解的結(jié)構(gòu),涉及四個定理,我們聊過第一個的證明——
定理一:如果函數(shù)y1(x)與y2(x)是方程y"+P(x)y'+Q(x)y=0的兩個解,那么y*=C1y1(x)+C2y2(x)也是該方程的解,其中C1與C2是任意常數(shù)。
證明:已知函數(shù)y1(x)與y2(x)是方程y"+P(x)y'+Q(x)y=0的兩個解,即——
y1"+P(x)y1'+Q(x)y1=0;y2"+P(x)y2'+Q(x)y2=0;
由y*=C1y1(x)+C2y2(x),有y*"+P(x)y*'+Q(x)y*=[C1y1(x)+C2y2(x)]"+P(x)[C1y1(x)+C2y2(x)]'+Q(x)[C1y1(x)+C2y2(x)]=C1[y1"+P(x)y1'+Q(x)y1]+C2[y2"+P(x)y2'+Q(x)y2]=0,即y*也是該方程的解,證畢。
定理二:同濟書上沒給證明我們暫時不聊,之后會在《常微分方程》內(nèi)容中詳談。
定理三:設(shè)y*(x)是二階非齊次線性方程y"+P(x)y'+Q(x)y=f(x)的一個特解,Y(x)是該方程對應(yīng)的齊次方程的通解,那么y=Y(x)+y*(x)是二階非齊次線性微分方程的通解。
證明:將y=Y(x)+y*(x)代入方程y"+P(x)y'+Q(x)y=f(x)——
[Y(x)+y*(x)]"+P(x)[Y(x)+y*(x)]'+Q(x)[Y(x)+y*(x)]=[y*"+P(x)y*'+Q(x)y*]+[Y"+P(x)Y'+Q(x)Y]=f(x)+0=f(x),即y是非齊次線性方程的解;
又Y作為齊次方程的通解,所以含有兩個任意常數(shù),所以y里面也含有兩個任意常數(shù),即y為原二階非齊次線性微分方程的通解。
定理四:設(shè)二階非齊次線性方程y"+P(x)y'+Q(x)y=f(x)中,f(x)是兩個函數(shù)之和,即y"+P(x)y'+Q(x)y=f1(x)+f2(x),而y*1(x)與y*2(x)分別是方程y"+P(x)y'+Q(x)y=f1(x)與y"+P(x)y'+Q(x)y=f2(x)的特解,那么y*1(x)+y*2(x)就是原方程的特解——線性微分方程的疊加原理。
證明:將y=y*1(x)+y*2(x)代入原方程左端y"+P(x)y'+Q(x)y——
y"+P(x)y'+Q(x)y=[y*1(x)+y*2(x)]"+P(x)[y*1(x)+y*2(x)]'+Q(x)[y*1(x)+y*2(x)]=[y*1(x)"+P(x)y*1(x)'+Q(x)y*1(x)]+[y*2(x)"+P(x)y*2(x)'+Q(x)y*2(x)]=f1(x)+f2(x)=f(x),即y*1(x)+y*2(x)為原方程一個特解。
這就是同濟書上,對二階線性常微分方程的解的結(jié)構(gòu)的四條定理的相關(guān)內(nèi)容。
part 2?經(jīng)濟學(xué)概念——高鴻業(yè)
高鴻業(yè)《西方經(jīng)濟學(xué)》第二章第五節(jié):彈性——
第五節(jié)引入彈性的概念——
彈性——一般來說,只要兩個經(jīng)濟變量之間存在函數(shù)關(guān)系,我們就可用彈性來表示因變量對自變量變化的反應(yīng)敏感程度。
彈性一般公式——彈性系數(shù)=因變量的變動比例/自變量的變動比例。
弧彈性公式——e=(ΔY/ΔX)(X/Y)——e:彈性系數(shù),ΔX、ΔY變量X、Y的變動值。
點彈性公式——ΔX趨于0時,e=lim?(ΔY/ΔX)(X/Y)=(dY/dX)(X/Y)——極限值。
供給的價格點彈性的幾何意義——
A.線性供給函數(shù)——即圖像為一條直線
若線性供給曲線的延長線與坐標橫軸的交點位于坐標原點的左邊,則該供給曲線上任何一點的彈性都是大于1的;
若線性供給曲線與坐標橫軸的交點位于坐標原點的右邊,則該供給曲線上任何一點的彈性都是小于1的;
若交點恰好就是坐標原點,則該供給曲線上任何一點的彈性均為1;
水平的供給曲線,曲線上所有的點彈性均為無窮大;
垂直的供給曲線,曲線上所有的點彈性均為0。
B.非線性供給函數(shù)——圖像為曲線——可以先過所求點作供給曲線的切線,其后的過程推導(dǎo)與線性供給曲線是相同的。
影響供給價格彈性的因素——
時間:最重要因素——當商品的價格發(fā)生變化時,廠商對產(chǎn)量的調(diào)整需要一定的時間——
a.在很短的時間內(nèi),廠商若要根據(jù)商品漲價及時地增加產(chǎn)量,或者根據(jù)商品的降價及時地縮減產(chǎn)量,都存在不同程度的困難,相應(yīng)地,供給的價格彈性是比較小的;
b.在長期內(nèi),生產(chǎn)規(guī)模的擴大與縮小,甚至轉(zhuǎn)產(chǎn),都是可以實現(xiàn)的,供給量可以對價格變動做出較充分的反應(yīng),供給的價格彈性也就比較大了。
生產(chǎn)成本隨產(chǎn)量變化而變化的情況——
a.如果產(chǎn)量增加只引起邊際成本的輕微的提高,則意味著廠商的供給曲線比較平坦,供給的價格彈性可能比較大;——產(chǎn)量增加,成本不增,擴大生產(chǎn)容易;
b.如果產(chǎn)量增加引起的邊際成本的較大的提高,則意味著廠商的供給曲線比較陡峭,供給的價格彈性可能比較小?!a(chǎn)量增加,成本增加,擴大生產(chǎn)難。
產(chǎn)品的生產(chǎn)周期大小——
a.在一定的時期內(nèi),對于生產(chǎn)周期較短的產(chǎn)品,廠商可以根據(jù)市場價格的變化較及時地調(diào)整產(chǎn)量,供給的價格彈性相應(yīng)就比較大;
b.生產(chǎn)周期較長的產(chǎn)品的供給的價格彈性就往往較小。
明天休息!