ECON2200: Oppgaver til for plenumsregninger

Like dokumenter
ECON2200: Oppgaver til plenumsregninger

Oppsummering matematikkdel

Oppsummering matematikkdel

Oppsummering matematikkdel

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Oppsummering matematikkdel

ECON2200 Obligatorisk Oppgave

Oppsummering matematikkdel ECON 2200

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

c) En bedrift ønsker å produsere en gitt mengde av en vare, og finner de minimerte

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

, alternativt kan vi skrive det uten å innføre q0

Econ 2200 H04 Litt om anvendelser av matematikk i samfunnsøkonomi.

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

ECON 2200, Kjerneregel, annenderivert og elastisitet; Handout

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

TMA4100 Matematikk 1, høst 2013

dg = ( g P0 u)ds = ( ) = 0

Notater nr 9: oppsummering for uke 45-46

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

EKSAMEN. Emne: Metode 1: Grunnleggende matematikk og statistikk (Deleksamen i matematikk)

(Noter at studenter som innser at problemet er symmetrisk for x og y og dermed

Obligatorisk øvelsesoppgave - Løsning

Mikroøkonomien med matematikk

MAT feb feb feb MAT Våren 2010

Repetisjon i Matematikk 1: Derivasjon 2,

Høgskolen i Bodø Matematikk for økonomer 16. desember 2000 Løsninger

ECON2200 Matematikk 1/Mikroøkonomi 1 Diderik Lund, 15. mars 2010

Produsentens tilpasning II og produsentens tilbud

Løsningsforslag til eksamen i ECON 2200 vår løsningen på problemet må oppfylle:

Institutt for Samfunnsøkonomi. Utlevering: Kl. 09:00 Innlevering: Kl. 14:00

Oppgave 1. Oppgave 2

Emnenavn: Eksamenstid: 4 timer. Faglærer: Hans Kristian Bekkevard

Oppsummering: Innføring i samfunnsøkonomi for realister

1 Mandag 8. februar 2010

ECON3610 Samfunnsøkonomisk lønnsomhet og økonomisk politikk Forelesning 3

Eksamen ECON mai 2010, Økonomisk institutt, Universitetet i Oslo Sensorveilednig, inkludert fordeling av prosentandeler på delspørsmål.

UNIVERSITETET I OSLO

Oppsummering: Innføring i samfunnsøkonomi for realister

MA forelesning

Oppgave 1. f(2x ) = f(0,40) = 0,60 ln(1,40) + 0,40 ln(0,60) 0,0024 < 0

y(x + y) xy(1) (x + y) 2 = x(x + y) xy(1) (x + y) 3

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2013

Oppsummering: Innføring i samfunnsøkonomi for realister

Emnenavn: Metode 1 matematikk. Eksamenstid: 4 timer. Faglærer: Hans Kristian Bekkevard

Kostnadsminimering; to variable innsatsfaktorer

f =< 2x + z/x, 2y, 4z + ln(x) >.

UNIVERSITETET I OSLO. Løsningsforslag

Konsumentteori. Kjell Arne Brekke. Mars 2017

Høgskoleni østfold EKSAMEN. Metode 1 (Deleksamen i matematikk)

Emnenavn: Eksamenstid: Faglærer: Hans Kristian Bekkevard. består av 8 sider inklusiv denne forsiden og vedlagt formelsamling.

Matematikk for økonomer Del 2

OPPGAVESETT MAT111-H16 UKE 44. Oppgaver til seminaret 4/11

MAT feb feb mars 2010 MAT Våren 2010

Løsningsforslag til underveiseksamen i MAT 1100, 6/

Prøveeksamen i MAT 1100, H-03 Løsningsforslag

BYFE DAFE Matematikk 1000 HIOA Obligatorisk innlevering 4 Innleveringsfrist Fredag 11. mars 2016 Antall oppgaver: Løsningsforslag

Høgskoleni østfold EKSAMEN. Faglærer: Hans Kristian Bekkevard

MAT jan jan jan MAT Våren 2010

Faktor. Eksamen høst 2005 SØK Innføring i matematikk for økonomer Besvarelse nr 1: -en eksamensavis utgitt av Pareto

MET Matematikk for siviløkonomer

Veiledning oppgave 3 kap. 2 i Strøm & Vislie (2007) ECON 3610/4610 Samfunnsøkonomisk lønnsomhet og økonomisk politikk

Institutt for samfunnsøkonomi. Eksamensdato: , kl Tillatte hjelpemidler:

TMA4100 Matematikk 1, høst 2013

cappelendamm.no Funksjoner av to variable 7.1 FIGUR 7.1 FIGUR 7.2 FIGUR 7.3 Matematikk for økonomi og samfunnsfag 9. utgave kapittel 7 1

Eksamen ECON H17 - Sensorveiledning

MET Matematikk for siviløkonomer

3x + 2y 8, 2x + 4y 8.

Oppgave 12.1 (a) Monopol betyr en tilbyder. I varemarkedet betraktes produsentene som tilbydere. Ved monopol er det derfor kun en produsent.

Anbefalte oppgaver - Løsningsforslag

Oppgaveløsninger for "Matematikk for økonomer - kort og godt".

Veiledning til enkelte oppgaver i ECON2200 Matematikk 1/Mikroøkonomi 1, Våren 2012

b) Gjør rede for hvilke forutsetninger modellen bygger på og gi en økonomisk tolkning av ligningene.

Optimering av funksjoner av flere variable

Oppgave 1. (a) Vi løser det lineære systemet for a = 1 ved Gauss-eliminasjon. Vi nner først den utvidede matrisen: x A =

. 2+cos(x) 0 og alle biter som inngår i uttrykket er kontinuerlige. Da blir g kontinuerlig i hele planet.

Eksamensoppgavehefte 1. MAT1012 Matematikk 2: Mer funksjonsteori i en og flere variabler

Sammendrag R1. Sandnes VGS 19. august 2009

Matematikk for økonomer Del 2

SIF5005 Matematikk 2, 13. mai 2002 Løsningsforslag

Fasit til utvalgte oppgaver MAT1110, uka 11/5-15/5

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN I GRUNNKURS I ANALYSE I (MA1101/MA6101)

Matematikk R1 Forslag til besvarelse

MET Matematikk for siviløkonomer

Matematikk R1 Oversikt

MAT feb feb feb MAT Våren 2010

Løsningsforslag til eksamen i MAT 1100 H07

Løsningsforslag Eksamen S2, høsten 2016 Laget av Tommy Odland Dato: 27. januar 2017

Institutt for Samfunnsøkonomi. Utlevering: Kl. 09:00 Innlevering: Kl. 14:00

Løsningsforslag for eksamen i brukerkurs i matematikk A (MA0001)

Løsningsskisse. May 28, 2010

Praksis har vært å bruke følgende poenggrenser for de forskjellige karakterene på ECON2200:

3.1. Ensidige grenser FIGUR 3.2. cappelendamm.no. La oss studere funksjonen f(x) = x x + 2, Hvis vi nå spør hva funksjons-

Løsningsforslag Eksamen S2, høsten 2015 Laget av Tommy O. Sist oppdatert: 25. mai 2017

Løsningsforslag. 3 x e. g(x) = 1 + x4 x 2

Institutionen för Matematik, KTH

Transkript:

University of Oslo / Department of Economics / Nils Framstad 9. mars 2011 ECON2200: Oppgaver til for plenumsregninger Revisjoner 9. mars 2011: Nye oppgavesett til 15. og 22. mars. Har benyttet sjansen til endelig å bli kvitt noen lettere pinlige trykkfeil. (Inkludert tittelen :-o ) 1. plenumsregning 1. feb.: derivasjon Oppgave 1.1 Funksjonen f(x) er gitt som f(x) = A der A er en konstant. (a) For en vilkårlig x 0 og h hva blir f(x 0 + h) f(x 0 ) h? (b) Hva blir den deriverte av f? Oppgave 1.2 La f(x) = x 2 + 2x (a) Beregn når x 0 = 1 og med h hhv 1 10, 1 og 2. f(x 0 + h) f(x 0 ) h (b) Beregn f(x 0 + h) f(x 0 ) h for samme x 0 = 1 men med en generell h, og finn grensen når h 0. (c) Hva blir f (1)? (d) Bruk fremgangsmåten i (b) til å finne f (x 0 ) for en generell x 0 (altså ikke bare for x 0 = 1). (e) Når er funksjonen voksende og når er den avtagende? 1

Oppgave 1.3 En aluminiumsprosusent produserer x kg aluminium. Produksjonskostnadene til bedriften er en funksjon C(x) av hvor mye bedriften produserer. (a) Fortell med ord hva den deriverte C (x) uttrykker. Prisen på aluminium er bestemt på verdensmarkedet og er gitt som p. Profitten til bedriften er da px C(x) (b) Finn et uttrykk som forteller når profitten er voksende i produsert mengde. (c) Prøv å beskrive uttrykket i (b) med ord på en måte som er forståelig også for dem som aldri har hørt om derivasjon. Oppgave 1.4 Bruk derivasjonsreglene til å derivere følgende funksjoner f(x) = 2x 2 + 1 g(x) = x 3 1 x h(x) = x 1 (x 2 1) = x2 1 x k(x) = x + 3 x 2 + 1 Oppgave 1.5 En monopolist produserer en mengde x av en vare, men må sette prisen slik at han får solgt alt sammen. Prisen er da en funksjon p(x) av x. (a) Hva synest du det er rimelig å anta om fortegnet på p (x)? Total inntekt for monopolisten blir f(x) = xp(x) (b) Finn f (x) (c) Forklar med ord hva f (x) uttrykker. 2

2. plenumsregning 8. feb.: kjerneregelen, annenderiverte, elastisiteter Oppgave 2.1 (a) (d) Bruk kjerneregelen til følgende derivasjoner : (a) y = (3x + 1) 2 (b) y = (1 x) 3 (c) y = 3x 2 + 1 (d) y = x, der x < 0 (e) (h) Uttrykk g ved hjelp av f for følgende funksjoner: (e) g(x) = (f(x)) 2 (f) g(x) = f(3x) (g) g(x) = f(x 2 x) (h) g(x) = f(f(x)) Oppgave 2.2 Anta at total kjørelengde med bil reduseres med 0,6 % når bensinprisen øker 10 øre per liter. Anta videre at CO 2 -utslippene fra bilkjøring er proporsjonale med total kjørelengde, og at bilkjøring står for 17 % av de nasjonale utslippene. Hvor mange % endres de nasjonale CO 2 -utslippene om bensinprisen øker 50 øre per liter? Oppgave 2.3 En aluminiumsprodusent produserer x kg aluminium. Produksjonskostnadene til bedriften er en funksjon C(x) av hvor mye bedriften produserer. (a) Prøv å si med med ord hva påstanden C (x) > 0 innebærer. Prisen på aluminium er bestemt på verdensmarkedet og er gitt som p per kg. Profitten til bedriften er da π(x) = px C(x) (b) Finn et uttrykk for π (x) (c) Hvilke forutsetninger om kostnadsfunksjonen C(x) må vi gjøre for at profitten skal være konkav? Oppgave 2.4 (a) Avgjør om følgende funksjoner er konkave eller konvekse f(x) = 2x 2 + 1 g(x) = x 3 + 1 x h(x) = 3x for x > 0 (b) For hvilke(t) intervall(er) er følgende funksjon konkav og for hvilke(t) intervall(er) er den konveks? k(x) = x 2 1 x 3

Oppgave 2.5 Beregn elastisiteten til følgende funksjoner (a) f(x) = x for x 0 (b) f(x) = 30 3x for 0 x 10 (c) f(x) = 1 x for x 0 (d) f(x) = 3x + 30 for x 0 Oppgave 2.6 (a) Dersom f (x) = 4 for alle verdier av x, hvor mye øker funksjonsverdien om vi øker x med 100 enheter? La etterspørselen etter en vare være (b) Vis at elastisiteten til D er konstant. D(p) = p a der a > 0 (c) Anta at a = 1. Hvor mye faller etterspørselen om prisen øker med 100 %? 4

3. plenumsregning torsdag 17. feb.: Optimalisering Oppgave 3.1 Maksimer følgende funksjoner f(x) = x x for x 0 g(x) = 10 3x for x 0 h(x) = 18x x 2 Oppgave 3.2 Et sykehus fordeler et budsjett M på to aktiviteter. De rangerer ventelisten innen hver aktivitet etter hvilken helsegevinst behandlingen har for pasientene, og de behandler de pasentene først som har størts helsegevinst. La f(x) være helsegevinsten om x pasienter behandles med metode 1 og g(x) være total helsegevinst om x behandles med metode 2. (a) Hva kan du si om f (x) og g (x)? (b) Er det rimelig her å betrakte x som kontinuerlig (dvs. at x kan være et vilkårlig reelt tall)? Prisen per pasient med metode 1 er p og for metode 2 er den q. (c) Hva blir helsegevinsten av 1 krone ekstra til hhv. metode 1 og metode 2? Sykehuset ønsker å fordele ressursene for å få størst mulig helsegevinst av budsjettet M. (d) Sett dette opp som et maksimeringsproblem og finn førsteordensbetingelsen. Kan du tolke denne betingelsen? (e) Kan vi være sikre på at førsteordensbetingelsen gir oss et maksimum? Oppgave 3.3 (a) Finn stasjonærpunktene til funksjonen f(x) = x 3 3x (b) Er disse punktene lokale maksimum eller minimum? (c) Er de globale optima? Oppgave 3.4 En bedrift produserer en vare med konstante enhetskostnader, dvs. hver enhet koster c kroner. Prisen på produktet er p så profittfunksjonen er π(x) = px cx for x 0 (a) Hva er profittmaksimerende kvantum x? (b) Er profittfunksjonen konkav? (c) Er profittfunksjonen strengt konkav? 5

Oppgave 3.5 I denne oppgaven skal vi maksimere funksjonen f(x) = u(x) + m px for x 0 og px 0 (a) Anta først at løsningen er en indre løsning (dvs. x > 0 og px < m). Finn førsteordensbetingelsen. (b) Er andreordensbetingelsen oppfylt? Til slutt skal du sjekke om vi har en hjørneløsning. (c) Under hvilke betingelser vil x = 0 løse problemet? (d) Under hvilke betingerlser vil px = m løse problemet? Oppgave 3.6 (a) (d) Finn de partiellderiverte til følgende funksjoner: (a) f(x, y) = 3xy (b) f(x, y) = x + 3y (c) f(x, y) = x xy + y (d) f(x, y) = y (e) (h) Uttrykk de partiellderiverte av F (x, y) ved hjelp av f (x) og g (y) for følgende funksjoner: (e) F (x, y) = f(x)g(y) (f) F (x, y) = f(x) g(y) (g) F (x, y) = f(x) g(y) (h) F (x, y) = f(x) 6

4. plenumsregning 22. feb.: flervariabelanalyse Oppgave 4.1 Bruk kjerneregelen til å derivere z med hensyn på t når: (a) z = xy der x = t og y = t 2 1 (b) z = x + y der x = t og y = t 2 1 (c) z = x 2 y + 3y der x = t og y = t 2 1 Bruk kjerneregelen til å derivere z med hensyn på t og s når: (d) z = xy der x = t s og y = t + s (e) z = x + y der x = t s og y = t + s (f) z = x 2 y der x = t og y = t 2 s Oppgave 4.2 Tegn nivåkurver til følgende funksjoner: (a) f(x, y) = xy + 5 (b) g(x, y) = Ax a y b der A, a, b > 0 (c) h(x, y) = x 2 + 3y (d) k(x, y) = x 2 + y 2 Oppgave 4.3 Deriver y med hensyn på x når sammenhenger er gitt ved identieten x 2 + y 2 9 Finn også den andrederiverte. Oppgave 4.4 Anta først at løsningen på følgende maksimeringsproblem er en indre løsning, dvs. x > 0 og px m. (a) Finn førsteordenbetingelsen. u(x) = v(x) + 100 qx for x 0, x 100 q (b) Hva er andreordensbetingelsen for at stasjonærpunktet skal være et maksimum? Betrakt førsteordensbetingelsen som en identitet som implisitt bestemmer x som en funksjon av q. (c) Finn et uttrykk for x (q). (d) Kan du si noe om fortegnet på x (q)? 7

Oppgave 4.5 La z = f(x, y) x = t og y = g(t) (a) Finn et uttrykk for dz dt. La nå funksjonen g(t) være valgt slik at z tar verdien z for alle valg av t. (b) Uttrykk dette som en identitet. (c) Dersom g(t) er valgt på denne måten, kan du da si noe mer om dz dt? (d) Dersom f er voksende i begge variablene, hva kan du da si om nivåkurvene til funksjonen f? 8

5. plenumsregning 15. mars (revidert): maksimering med og uten bibetingelser. Omhylling. Jeg har nok gitt mer stoff til 15. mars enn til 22. Det kan være at enkelte oppgaver vil bli utsatt. Oppgave 5.1 La F (y, a) = ay y 2 (a) Løs maksimeringsproblemet og la y (a) være den optimale løsningen. max F (y, a) y (b) Finn et eksplisitt uttrykk for funksjonen y (a) La nå funksjonen f(a) være gitt som f(a) = max F (y, a) y (c) Bruk omhylningssetningen til å finne den deriverte f (a) uten å regne ut funksjonen f(a) selv. (d) Finn så et eksplisitt uttrykk for f(a), deriver funksjonen og vis at du får det samme som i (c). Oppgave 5.2 La nå H(x, a) være en generell funksjon av to variable, og la h(a) = H(g(a), a) der g(a) er en gitt funksjon av a. (a) Finn et uttrykk for h (a). Vi lar x (a) betegne løsningen på maksimeringsproblemet max H(x, a) x og antar at problemet har en entydig indre løsning for alle a. (b) Hva kan du da si om H x(x (a), a)? (c) Bruk resultatet i (b) til å forenkle uttrykket i (a) for det tilfellet at g(a) = x (a). 9

Oppgave 5.3 (a) Finn følgende funksjoner: f(c) = max x ( px cx 2 ) g(c) = max x ( x cx ) (b) Deriver funksjonene du fant i (a). (c) Bruk omhylningssetningen til å finne de samme deriverte. Oppgave 5.4 (a) Finn stasjonærpunktene til funksjonen der a er en parameter. f(x, y) = x 2 + y 2 + axy (b) For hvilke verdier av a er stasjonærpunktet et minimum, et maksimum eller ingen av delene? (c) Gjør tilsvarende (dvs., (a) og (b)) for funksjonen g(x, y) = x 4 + y 4 + axy Oppgave 5.5 En bedriften har to produksjonsanlegg med produktfunksjoner f 1 (x 1 ) = 2 x 1 f 2 (x 2 ) = 8 x 2 der total bruk av faktoren blir x 1 + x 2 og prisen på innsatsfaktoren er µ. Prisen på produktet som produseres er p. Bedriften eier i utgangspunktet 300 enheter av innsatsfaktoren. (a) Hva blir bedriftens profitt? (b) Anta at p = 1, finn et uttrykk for den optimale faktorbruken i hvert produksjonsanlegg. (c) Beskriv total faktorbruk som en funksjon av prisen på innsatsfaktoren µ. (d) For hvilken pris µ vil bedriften bruke akkurat 300 enheter av innsatsfaktoren? (e) Bruk Lagranges metode til å løse bedriftens profittmaksimeringsproblem når den ikke kan handle med innsatsfaktorer, men bare har de 300 enhetene til disposisjon. 10

Oppgave 5.6 (Obs: Denne oppgaven involverer uttrykk som kan bli for stygge hvis du forsøker å «regne til bunns». Les hva oppgaven spør om, så sparer du tid!) Se på funksjonen h(x, y) = 2x 2 + y 2 123456789x 4 616y 4 xy. (a) Beregn de partielle deriverte av første og annen orden. (b) Vis at origo (det vil si, punktet (x, y) = (0, 0)) er et lokalt minimumspunkt. (c) Prøv å forklare hvorfor origo ikke kan være et globalt minimumspunkt. (d) La k være en konstant. Sett opp Lagrange-betingelsene for problemet minimer h(x, y) under bibetingelsen kx + y = 0 og verifiser at de er oppfylt i origo. Kan vi vite at betingelsene er oppfylt i origo uten å regne ut? Oppgave 5.7 Betrakt problemet: Minimer 2x + y under bibetingelsen y (x 5) 2 = 0 (a) Løs problemet først ved innsettingsmetoden. (b) Løs deretter problemet med Lagranges metode. Beregn også Lagrangemultiplikatoren. (c) Finn verdien av 2x + y i minimum. Uten å løse problemet på nytt, omtrent hva tror du denne verdien hadde blitt om bibetingelsen var y (x 5) 2 = 0.1? 11

6. plenumsregning 22. mars (revidert): implisitt derivasjon m.m. Obs: Eventuelle tiloversblevne oppgaver fra 15. mars vil bli dekket. Oppgave 6.1, 6.2: Gjør oppgave 4.3, som ikke ble dekket 22. februar. Dessuten: Definerer den gitte sammenhengen en funksjonsgraf? Gjør oppgave 4.5, som ikke ble dekket 22. februar. Oppgave 6.3 Betrakt problemet: maksimer f(x, y) = xy under bibetingelsen g(x, y) = x 2 + y 2 = 32 (a) Sett opp Lagrangefunksjonen og finn de 4 stasjonærpunktene. (b) Beregn verdien av f(x, y) i stasjonærpunktene. Hvilke punkter er kandidater til å være maksimumspunkter? Selv om ligningen x 2 +y 2 = 32 definerer en sirkel (som ikke er en funksjonsgraf!), vil ligningen definere y implisitt som en funksjon av x lokalt, hvis vi først har opplyst hvilket fortegn y skal ha 1. (c) Finn y og beregn spesielt verdien i stasjonærpunktene. Nivåkurvene for funksjonen xy (dvs. ligningen xy = c) gir tilsvarende y som en funksjon av x. (d) Finn et eksplisitt uttrykk for denne funksjonen og deriver den. Beregn igjen spesielt den deriverte i stasjonærpunktene. (e) Illustrer løsningen grafisk. Bruk resultatene fra (c) og (d). Oppgave 6.4 Beregn differensialene til (a) z = 3x 2 + y 3, (b) z = x ln y, (c) z = xu der u = u(x, y) der funksjonen ln y har derivert 1/y (dette har dere ikke lært ennå, men bruk resultatet). Approksimer deretter endringene i z når x øker fra 2 til 2.01, og y avtar fra 1 til 0.98. Oppgave 6.5 Gå tilbake til oppgave 2.6; husk at svaret på (a) var at 100 enheter opp, gir økning i f på 400 enheter (siden den deriverte er konstant), mens svaret i (c) var at vi ikke kunne redusere etterspørselen med 100 %. Virker ikke dette litt merkelig, tatt i betraktning at elastisiteten også var konstant? Hva kan forklaringen være? 1 Forklaring: Sirkelen har sentrum i origo. Grunnen til at den ikke er en funksjonsgraf, er at man (med unntak lengst til venstre og høyre) får to y-verdier ut for enkelte x-verdier, men da vil den ene være positiv og den andre negativ. Hvis vi spesifisere at den ene skal «kastes», står vi igjen med kun én, og da har vi en funksjonsgraf. 12