【零基础学经济Ep62】查漏补缺——数学基础(四:史老师视频微分方程)+经济概念梳理

整理史济怀老师视频课中关于常微分方程的内容,然后开始聊“无差异曲线”。
part 1 史济怀老师视频课微分方程部分
&2.一阶微分方程
一阶微分方程——形如F(x,y,y')=0的关系式——y为未知函数,x为自变量,含有y的一阶导数的方程。
&2.2齐次方程
齐次函数——函数P(x,y)满足P(tx,ty)=t^mP(x,y),称P(x,y)为x和y的m次齐次函数。
齐次方程——
定义一:形如dy/dx=f(x,y),等式右端的函数f(x,y)为它的变量x和y的零次齐次函数,即满足恒等式f(tx,ty)=f(x,y),则称这个方程为齐次方程。
易证明——dy/dx=f(x,y)=f(x*(1/y),y*(1/y))=f(x/y,1)=φ(x/y)。
定义二:形如dy/dx=φ(x/y)的微分方方程为齐次方程。
方法——变量替换法——令y=ux,u=y/x,是一个关于x的函数。
例子——解方程dy/dx=x+y/x-y。
令y=ux,由dy/dx=(x+y)/(x-y)得到d(ux)/dx=(x+ux)/(x-ux);
由函数乘法求导法则知:u求导为u'=du/dx,x'=1;
则左式=xu'+x'u=x(du/dx)+u,右式=(x+ux)/(x-ux)=(1+u)/(1-u);
左式=右式,即x(du/dx)+u=(1+u)/(1-u)——回归到变量分离的类型;
[(1-u)/(1+u^2)]du=(1/x)dx;
两边积分得到,arctan u- ln[(1+u^2)^(1/2)]=ln |x|+C';
将u=y/x代入,arctan (y/x)- ln{[1+(y/x)^2]^(1/2)}=ln C'|x|;
化简,arctan (y/x)= ln {[(x^2+y^2)/x^2]^(1/2)* C'|x|}= ln [C'(x^2+y^2)^(1/2)],得到e^[arctan (y/x)]=C'(x^2+y^2)^(1/2);
令C=1/C',得到Ce^[arctan (y/x)]=(x^2+y^2)^(1/2);
我们将这个结果写成参数方程的形式,Ce^θ=r,这个图线是著名的指数螺线,我们以后在解析几何的内容中会聊到如何分析图线的形状。
part 2 经济学概念——高鸿业
高鸿业《西方经济学》第三章:效用论——
第一节引入效用的概念——
效用——效用是指对商品满足人的欲望的能力评价,或者说,效用是指消费者在消费商品时,所感受到的满意程度。——一种主观心理评价。
效用的度量——
基数效用论:边际效用分析方法——“效用单位”:表示效用大小的计量单位。
序数效用论:无差异曲线分析方法——效用不可以具体度量,只能排序。
序数效用论(这一部分和平新乔的内容基本是重合的,区别在于,高鸿业介绍了朴素的经济学定义,平新乔则是介绍了数学模型)——
偏好——是指消费者对任意两个商品组合所做的一个排序。
关于偏好的三个基本的假定——
偏好的完全性——消费者总是可以比较和排序两个不同的商品组合;
偏好的可传递性——对于任何三个商品组合A、B、C,如果消费者对A的偏好大于对B的偏好,对B的偏好大于对C的偏好,那么在A、C这两个组合中,消费者必定有对A的偏好大于对C的偏好;
偏好的非饱和性——对于任何一种商品,消费者总是认为数量多比数量少好,这里,消费者认为值得拥有的商品都是“好的东西”(goods),而不是“坏的东西”(bads)。
明天进入无差异曲线。