【零基礎(chǔ)學(xué)經(jīng)濟(jì)Ep63】查漏補(bǔ)缺——數(shù)學(xué)基礎(chǔ)(五: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,然后繼續(xù)聊“無(wú)差異曲線”。
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。
&2.2齊次方程
(續(xù)上)????
例子——解方程dy/dx=y/x+(x^2+y^2)^(1/2)/x
解:令y=ux,由dy/dx=y/x+(x^2+y^2)^(1/2)/x得到d(ux)/dx=ux/x+[x^2+(ux)^2]^(1/2)/x=u+(1+u^2)^(1/2)|x|/x——
a.當(dāng)x>0時(shí)
d(ux)/dx=u+(1+u^2)^(1/2);
u求導(dǎo)為u'=du/dx,x'=1;
則由函數(shù)乘法求導(dǎo)法則知:左式=xu'+x'u=x(du/dx)+u=右式,即x(du/dx)+u=u+(1+u^2)^(1/2),即x(du/dx)=(1+u^2)^(1/2)——回歸到變量分離的類型;
將相同變量移到一側(cè):du/(1+u^2)^(1/2)=dx/x;
兩邊積分得到,ln[u+(1+u^2)^(1/2)]=ln x+ln c;
底數(shù)相等,u+(1+u^2)^(1/2)=cx;
將u=y/x代入,左邊=y/x+[1+(y/x)^2]^(1/2)=y/x+[(x^2+y^2)/x^2]^(1/2)=y/x+[(x^2+y^2)]^(1/2)/x=右邊,即y/x+[(x^2+y^2)]^(1/2)/x=cx;
解得方程:y+[(x^2+y^2)]^(1/2)=cx^2。——到這一步即可,記作A式。
也可以化簡(jiǎn)得好看一些(手動(dòng)狗頭):
左右同時(shí)乘以y-[(x^2+y^2)]^(1/2):左邊=y^2-(x^2+y^2)=-x^2,右邊=cx^2{y-[(x^2+y^2)]^(1/2)};
左邊=右邊:-x^2=cx^2{y-[(x^2+y^2)]^(1/2)},即y-[(x^2+y^2)]^(1/2)=-1/c——記作B式;
將A、B式相加得:2y=cx-1/c,即y=(cx-1/c)/2,即為所求解。
b.x<0時(shí),結(jié)果一致。
可化為齊次方程/可分離變量的方程——這部分內(nèi)容和同濟(jì)內(nèi)容大同小異
定理——形如dy/dx=(ax+by+c)/(a1x+b1y+c1)的微分方方程在c=c1=0時(shí)為齊次方程,當(dāng)c和c1至少有一個(gè)不為0時(shí),可以做相關(guān)變換,使其轉(zhuǎn)化為齊次方程,令——
x=X+h,則dx=dX;
y=Y+k,則dy=dY;
1、2中h和k是待定的常數(shù),所以我們要列方程組,解出它們,這部分內(nèi)容,涉及到了《線性代數(shù)》里的克萊姆法則。——我們由這個(gè)方程組解的有無(wú),來(lái)判定,這種類型的微分方程,轉(zhuǎn)化的方式。
過(guò)程——
ax+by+c=a(X+h)+b(Y+k)+c=aX+bY+ah+bk+c,a1x+b1y+c=a1(X+h)+b1(Y+k)+c=a1X+b1Y+a1h+b1k+c;
dY/dX=dy/dx=(ax+by+c)/(a1x+b1y+c1)=(aX+bY+ah+bk+c)/(a1X+b1Y+a1h+b1k+c);
因?yàn)?中方程應(yīng)該滿足齊次方程的形式,故而得到方程組ah+bk+c=0且a1h+b1k+c=0;
由克萊姆法則,當(dāng)行列式ab1-a1b不等于0的時(shí)候,方程組有解,我們解出對(duì)應(yīng)的k與h,將原方程轉(zhuǎn)化為dY/dX=(aX+bY)/(a1X+b1Y)即可;
由克萊姆法則,當(dāng)行列式ab1-a1b=0的時(shí)候,則a1/a=b1/b=l,將l代入原方程,得到dy/dx=(ax+by+c)/[l(ax+by)+c1];
我們令v=ax+by,則dy/dx=(v+c)/(lv+c1);
又可得dv/dx=a+b(dy/dx),即dy/dx=(dv/dx-a)/b——y是關(guān)于x的函數(shù);
則dy/dx=(dv/dx-a)/b=(v+c)/(lv+c1),即dv/[(bv+bc)/(lv+c1)+a]=dx,轉(zhuǎn)化為一個(gè)可分離變量的微分方程。
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——
第一節(jié)引入效用的概念——
效用——效用是指對(duì)商品滿足人的欲望的能力評(píng)價(jià),或者說(shuō),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?!环N主觀心理評(píng)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(wú)差異曲線分析方法——效用不可以具體度量,只能排序。
無(wú)差異曲線——無(wú)差異曲線是用來(lái)表示消費(fèi)者偏好相同的兩種商品的所有組合的。——它是表示能夠給消費(fèi)者帶來(lái)的效用水平或滿足程度的兩種商品的所有組合的。
效用函數(shù)——效用函數(shù)表示某一商品組合給消費(fèi)者所帶來(lái)的效用水平。
效用函數(shù)公式——U=f(X1,X2)=U'——X1,X2分別為兩種商品的數(shù)量:U為效用水平,U'為常數(shù),表示一個(gè)不變的效用水平。
無(wú)差異曲線基本特征(這里和平新喬書上一模一樣)——
由于通常假定效用函數(shù)是連續(xù)的,所以,在同一坐標(biāo)平面上的任何兩條無(wú)差異曲線之間,可以有無(wú)數(shù)條無(wú)差異曲線;
在同一坐標(biāo)平面圖上的任何兩條無(wú)差異曲線均不會(huì)相交;
無(wú)差異是凸向原點(diǎn)的。
明天開(kāi)始邊際替代率。