【零基礎(chǔ)學(xué)經(jīng)濟Ep66】查漏補缺——數(shù)學(xué)基礎(chǔ)(八:史老師視頻微分方程)+經(jīng)濟概念梳理

整理史濟懷老師視頻課中關(guān)于常微分方程的內(nèi)容,然后聊“無差異曲線”的形狀。
part 1 史濟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,就是里面每一個含未知量x的項都是一次的。
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。
我們聊了一階線性微分方程的解法,今天我們來聊一種可以轉(zhuǎn)化為一階線性微分方程的一階非線性微分方程——伯努利方程。
伯努利方程——形如dy/dx+P(x)y=Q(x)y^n的微分方程——其中n不為0、1。
解法——
做一個簡單的變換我們就可以把它轉(zhuǎn)化為一階線性微分方程——兩邊同時除以y^n,將方程變形為——[y^(-n)]dy/dx+P(x)[y^(1-n)]=Q(x);
令z=y^(1-n),dz/dx=[(1-n)y^(-n)](dy/dx),[y^(-n)]dy/dx=[1/(1-n)]dz/dx;
將2中各式代入1,得到——[1/(1-n)]dz/dx+P(x)z=Q(x);
將3中式子乘以(1-n),得到——dz/dx+(1-n)P(x)z=(1-n)Q(x);
第4步所得式子即為關(guān)于x的函數(shù)z的一階線性微分微分方程,我們按照解一階線性微分方程的方法接出z,y=z^[1/(1-n)]。
這就是伯努利方程的解法。
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——
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,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。
預(yù)算約束——消費者在購買商品時,必然會受到自己的收入水平和市場上商品價格的限制,這就是預(yù)算約束。
預(yù)算線——預(yù)算線又被稱為預(yù)算約束線、消費可能線和價格線。預(yù)算線表示在消費者的收入和商品的價格給定的條件下,消費者的全部收入所能購買到的兩種商品的各種組合。
圖形——預(yù)算線的橫截距和縱截距分別表示全部收入用來購買商品1和商品2的數(shù)量。預(yù)算線的斜率是兩商品的價格之比的負(fù)值即-P1/P2。
預(yù)算線把平面坐標(biāo)圖分為三個區(qū)域:預(yù)算線上方的點,是消費者了利用全部收入都不可能實現(xiàn)的商品購買的組合點;預(yù)算線下方的點,表示消費者的全部收入購買該點的商品組合以后還有剩余;預(yù)算線上的任何一點,是消費者的全部收入剛好花完所能購買到的商品組合點?!A(yù)算線和坐標(biāo)軸圍成的三角形區(qū)域(含邊界),稱為消費者的預(yù)算可行集或預(yù)算空間。
預(yù)算等式——假定以I表示消費者的既定收入,以P1和P2分別表示商品1和商品2的既定價格,以X1和X2分別表示商品1和商品2的數(shù)量,那么,相應(yīng)的預(yù)算等式為:P1X1+P2X2=I,X2=-P1X1/P2+I/P2
——該式表示:消費者購買商品1和商品2的總支出等于他的全部收入。而且,可以用I/P1和I/P2來分別表示全部收入僅購買商品1或商品2的數(shù)量,它們分別表示預(yù)算線的橫截距和縱截距。
預(yù)算線的變動(四種情況)——
兩商品的價格P1和P2不變,消費者的收入I發(fā)生變化——相應(yīng)的預(yù)算線的位置會發(fā)生平移;
消費者的收入I不變,兩種商品的價格P1和P2同比例同方向發(fā)生變化——相應(yīng)的預(yù)算線的位置也會發(fā)生平移;
消費者的收入I不變,商品1的價格P1發(fā)生變化而商品2的價格P2保持不變——預(yù)算線的橫截距I/P1也會發(fā)生變化,預(yù)算線的縱截距I/P2保持不變;
消費者的收入I與兩種商品的價格P1和P2都同比例同方向發(fā)生變化——預(yù)算線不發(fā)生變化。
今天就到這里!