【零基礎(chǔ)學(xué)經(jīng)濟Ep55】查漏補缺——數(shù)學(xué)基礎(chǔ)(十六:同濟常微部分)+經(jīng)濟概念日常梳理

繼續(xù)聊二階線性非齊次微分方程:常系數(shù)線性非齊次微分方程——第二種要掌握的類型。
接著繼續(xù)“效用論”內(nèi)容。
part 1 同濟《高等數(shù)學(xué)》常微分方程部分
二階線性非齊次微分方程——形如d^y/dx^2+P(x)dy/dx+Q(x)y=f(x)的微分方程。
將上面非齊次方程中的P(x)和Q(x)換成常數(shù)p、q,即得到——
常系數(shù)非齊次線性微分方程——形如d^y/dx^2+p dy/dx+q y=f(x)的微分方程。
上一次聊了二階線性齊次微分方程求通解的方法——
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。
我們學(xué)過二階線性微分方程解的結(jié)構(gòu)的相關(guān)定理——
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。
所以,我們只需要解決求得二階線性非齊次微分方程的一個特解y*的方法即可。
書上列舉了兩種常見形式,不用積分即可求出——
f(x)=Pm(x)e^(lx)——其中l(wèi)是常數(shù),Pm(x)是x的一個m次多項式:
Pm(x)=a0x^m+a1x^(m-1)+……+am-1x+am;
f(x)=e^(lx)[Pl(x)cos wx +Pn(x)sin wx],其中l(wèi)、w是常數(shù),Pl(x)、Pn(x)分別是x的l次、n次多項式,且有一個可為零。
類型二——
y"+py'+qy=e^(lx)[Pl(x)cos wx +Pn(x)sin wx]——用到了歐拉公式::e^(ic)=cos c+i sin c——
預(yù)備步驟——
e^(ic)=cos c+i sin c,e^(-ic)=cos c-i sin c;
cos c=[e^(ic)+e^(-ic)]/2,sin c=[e^(ic)-e^(-ic)]/2i。
過程——
用歐拉公式替代f(x)中的cos wx和sin wx,e^(lx)[Pl(x)cos wx +Pn(x)sin wx]=e^(lx){Pl(x)[e^(iwx)+e^(-iwx)]/2+Pn(x)[e^(iwx)-e^(-iwx)]/2i}=[Pl(x)/2+Pn(x)/2i]e^(lx+iwx)+[Pl(x)/2-Pn(x)/2i]e^(lx-iwx);
我們令P(x)=Pl(x)/2+Pn(x)/2i,則它的共軛多項式為P'(x)=Pl(x)/2-Pn(x)/2i;
這樣就將方程化回了第一種形式,分別求出y"+py'+qy=P(x)e^(lx+iwx),y"+py'+qy=P'(x)e^(lx-iwx)的一個特解y1*=x^kQm(x)e^(lx+iwx)與y2*=x^kQ'm(x)e^(lx-iwx);——m=max{l,n};
再根據(jù)之前學(xué)過的“線性微分方程的疊加原理”知原方程具有形如y*=x^kQm(x)e^(lx+iwx)+x^kQ'm(x)e^(lx-iwx)的特解;
y*=x^kQm(x)e^(lx+iwx)+x^kQ'm(x)e^(lx-iwx)=x^ke^(lx)[Qm(x)e^(iwx)+Q'm(x)e^(-iwx)]=x^ke^(lx)[Qm(x)(cos wx+i sin wx)+Q'm(x)(cos wx-i sin wx)];
因為Qm(x)與Q'm(x)是共軛多項式,所以5中結(jié)果括號里兩項相加消去虛部,即y*=x^kQm(x)e^(lx+iwx)+x^kQ'm(x)e^(lx-iwx)=x^ke^(lx)[Qm(x)(cos?wx+i sin?wx)+Q'm(x)(cos?wx-i sin wx)]=x^ke^(lx)[Rm'(x)cos?wx+Rm"(x)?sin wx]。——其中Rm'(x)與Rm"(x)?是m次多項式。
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。
part 2?經(jīng)濟學(xué)概念——高鴻業(yè)
高鴻業(yè)《西方經(jīng)濟學(xué)》第三章:效用論——
第一節(jié)引入效用的概念——
效用——效用是指對商品滿足人的欲望的能力評價,或者說,效用是指消費者在消費商品時,所感受到的滿意程度。——一種主觀心理評價。
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。
基數(shù)效用論——
邊際量——一單位的自變量的變化量所引起的因變量的變化。
邊際量公式——邊際量=因變量的變化量/自變量的變化量
總效用(total utility)——TU——消費者在一定時間內(nèi)從一定數(shù)量商品的消費中所得到的效用量的總和。
邊際效用(marginal utility)——MU——消費中在一定時間內(nèi)增加一單位商品的消費所得到的效用量的增量。
邊際效用函數(shù)——MU=ΔTU(Q)/ΔQ——TU(Q)為總效用函數(shù)——當ΔQ趨向于0時,MU=lim (ΔTU(Q)/ΔQ)=dTU(Q)/dQ。
邊際效用遞減規(guī)律——在一定時間內(nèi),在其他商品的消費數(shù)量保持不變的條件下,隨著消費者對某種商品消費量的增加,消費者從該商品連續(xù)增加的每一消費單位中所得到的效用增量即邊際效用是遞減的。
例子:餓的時候吃第一個包子是最爽的,吃得越多,快感的增加程度隨之減弱,吃撐了就很不爽了。
以現(xiàn)在的進度,很快就可以銜接平新喬的書了。