【零基礎(chǔ)學(xué)經(jīng)濟Ep53】查漏補缺——數(shù)學(xué)基礎(chǔ)(十四:同濟常微部分)+經(jīng)濟概念日常梳理

聊一種特殊的二階線性齊次微分方程:常系數(shù)線性齊次微分方程,對應(yīng)一種相對特殊的方法,特征方程法。接著給彈性部分收個尾,最后聊一個曼昆書上的最基本模型。
part 1 同濟《高等數(shù)學(xué)》常微分方程部分
二階線性齊次微分方程——形如d^y/dx^2+P(x)dy/dx+Q(x)y=0的微分方程。
將上面齊次方程中的P(x)和Q(x)換成常數(shù)p、q,即得到——
常系數(shù)齊次線性微分方程——形如d^y/dx^2+p dy/dx+q y=0的微分方程。
解法——
令y=e^(rx)——r為常數(shù);
y'=r?e^(rx),y"=(r^2)?e^(rx)
帶回原方程,得到方程:d^y/dx^2+p?dy/dx+q?y=(r^2)?e^(rx)+pr?e^(rx)+q?e^(rx)=0,即r^2?+pr?+q=0——這個方程即為該常系數(shù)齊次線性微分方程的特征方程。
求出滿足特征方程的解r,即可求出齊次方程的解e^(rx),按照二次方程球根公式討論——
p^2-4q>0,則存在兩個不相等的實根r1、r2;
p^2-4q=0,則存在兩個相等的實根r=-p/2;
p^2-4q<0,則存在一對共軛復(fù)根r'1、r'2 。
情形一:?e^(r1x)和?e^(r2x)是微分方程的兩個解,微分方程的通解為y=C1?e^(r1x)+C2?e^(r2x);
情形二:?e^(rx)是微分方程的一個解,然后由此求出另一個解——
令y2=?e^(rx)*u(x);
則y2'=e^(rx)*[ru(x)+u'(x)],y2"=e^(rx)[(r^2)u(x)+2ru'(x)+u"(x)];
帶回原方程,得到方程:d^y/dx^2+p?dy/dx+q?y=e^(rx)[(r^2)u(x)+2ru'(x)+u"(x)]+pe^(rx)*[ru(x)+u'(x)]+qe^(rx)*u(x)=0;
即[(r^2)u(x)+2ru'(x)+u"(x)]+p[ru(x)+u'(x)]+qu(x)=0;
即u"(x)+(2r+p)u'(x)+(r^2+pr+q)u(x)=0;
因為r是特征方程r^2+pr+q=0得解,且r=-p/2,則上述方程后兩項都是0,則得到u"(x)=0;
由于只要找到一個非常數(shù)解,則可令u(x)=x即滿足條件,則y2=?e^(rx)*u(x)=xe^(rx)。
于是微分方程的通解為y=C1e^(rx)+C2?xe^(rx);
情形三:存在一對共軛復(fù)根r'1、r'2?,即r'1=a+ib,r'2?=a-ib——其中a、b為任意實數(shù),i為虛數(shù)單位,我們利用歐拉公式和疊加原理求出兩個實函數(shù)根——
歐拉公式:e^(ic)=cos c+i sin c;
e^(r'1x)=e^[(a+ib)x]=e^(ax)*e^(ibx)=e^(ax)[cos bx +i sin?bx],e^(r'2x)=e^[(a-ib)x]=e^(ax)*e^(-ibx)=e^(ax)[cos(-b)x +i?sin(-b)x]=e^(ax)[cos bx-i?sin?bx];
y1=(1/2)[e^(r'1x)+e^(r'2x)]=(1/2){e^(ax)[cos bx +i?sin?bx]+e^(ax)[cos?bx-i?sin?bx]}=e^(ax)cos bx ;
y2=(1/2i)[e^(r'1x)-e^(r'2x)]=(1/2i){e^(ax)[cos bx?+i?sin?bx]-e^(ax)[cos?bx-i?sin?bx]}=e^(ax)sin bx 。
于是微分方程的通解為y=C1e^(ax)cos bx?+C2?e^(ax)sin?bx。
對于常系數(shù)齊次線性微分方程的求解步驟——
寫出微分方程的特征方程;
判斷特征方程解的情形;
按照三種情形寫下通解,可以直接把通解背下來,也可以從特征方程直接推。
part 2.1?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。
最后一部分舉了四個運用需求、供給和均衡價格的基本原理的實例——
A.易腐商品的售賣——
作價格-需求曲線,給定要售賣的數(shù)量Q,再圖線上找到對應(yīng)的P即為所得定價;
定價P1>>P,則銷售量急劇減少,導(dǎo)致總收入減少;
定價P2<<P,則銷售量達(dá)到,單價減少,總收入依然是減少。
B.價格放開——
分析看法:只要把z.f的限價取消,這類商品的供給量就會增加。
大多數(shù)情況下,供給的價格彈性系數(shù)大于0,取消z.f限價,商品的供給量會大大提高;
特殊情況,某些商品的生產(chǎn)由于受到資源條件和技術(shù)水平等因素的限制,供給數(shù)量在較長的時期內(nèi)是固定不變的,供給的價格彈性系數(shù)為0,取消限價,只能使價格上漲。
C.最高限價和最低限價——
最高限價/限制價格:為了抑制某些產(chǎn)品的價格上漲,尤其是為了應(yīng)對通貨膨脹;
最低限價/支持價格:為了扶持某些行業(yè)的發(fā)展。
D.谷賤傷農(nóng)——
現(xiàn)象——豐收的年份,農(nóng)民的收入反而減少了。
解釋——需求的價格彈性:農(nóng)作物的需求彈性小于1,當(dāng)農(nóng)產(chǎn)品的價格發(fā)生變化時,農(nóng)產(chǎn)品的需求是缺乏彈性的。
part 2.2?經(jīng)濟學(xué)概念——曼昆
曼昆《經(jīng)濟學(xué)原理》第二章最重要的內(nèi)容是兩個最基本模型,第一個是——
the circular-flow?diagram循環(huán)流量圖——
這個模型里,經(jīng)濟學(xué)指包含兩個決策者:企業(yè)和住戶;
公司生產(chǎn)產(chǎn)品、提供服務(wù),需要輸入——這些輸入成為factors of production生產(chǎn)要素;
住戶占有生產(chǎn)要素,消費產(chǎn)品與服務(wù);
公司與住戶進(jìn)行兩種交互——在商品市場上,是買賣雙方,在生產(chǎn)要素市場上,是雇傭雙方——形成一個循環(huán);
這個循環(huán)的內(nèi)圈代表,輸入與輸出,外圈代表,資金流向。
后天繼續(xù)!