蒋殿春《高级微观经济学》第2章 利润最大化跨考网独家整理最全经济学考研真题,经济学考研课后习题解析资料库,您可以在这里查阅历年经济学考研真题,经济学考研课后习题,经济学考研参考书等内容,更有跨考考研历年辅导的经济学学哥学姐的经济学考研经验,从前辈中获得的经验对初学者来说是宝贵的财富,这或许能帮你少走弯路,躲开一些陷阱。
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1.对于Cobb-Douglas 生产函数:12y Ax x αβ=,,0αβ>,1αβ+≤,0A >。
(1)验证:仅在参数条件1αβ+≤下,利润最大化问题的二阶条件才能得到满足;(2)求要素需求函数和产品供给函数(可在结果中保留变量y ); (3)求利润函数;(4)验证利润函数是()12,,p w w 的一次齐次函数; (5)验证Hotelling 引理。
解:(1)Cobb-Douglas 生产函数为12y Ax x αβ=,利润最大化的二阶条件是生产函数的Hessian 矩阵是半负定的,即:()()21212212211y yx x x D f yy x x x αααβββαβ-⎛⎫⎪⎪= ⎪-⎪ ⎪⎝⎭中,()2110y x αα-≤,()2210y x ββ-≤且矩阵的行列式非负,()()()22222222212121110y y D f x x x x αβαβαβαβαβ⎡⎤=---=--≥⎣⎦ 所以,1αβ+≤。
(2)利润最大化问题的一阶必要条件是: 11121py w pAx x x αβαα-==,12122py w pAx x x αβββ-==所以要素需求函数为()11,pyx p w w α=,()22,pyx p w w β=。
将要素需求函数代入生产函数121212py py p p y Ax x A Ay w w w w αβαβαβαβαβαβ+⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,解得产品供给函数为()111112,p p y p w Aw w αβαβαβαβ------⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭。
(3)利润函数为:()()()()()()()1,21122,,,,,,,p w w py p w w x p w w x p w py p w py p w py p w παβ=--=--将()111112,p p y p w Aw w αβαβαβαβαβ------⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭代入,得:()()11111,212,1p p p w w pAw w αβαβαβαβπαβ------⎛⎫⎛⎫=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(4)由(3)知,利润函数为:()()11111,212,1p p p w w pAw w αβαβαβπαβ------⎛⎫⎛⎫=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()()()()11111,2121111121,2,t 11,tp tp tp w tw tpA tw tw p p t pA w tw t p w w αβαβαβαβαβαβαβαβαβπαβαβαβπ------------⎛⎫⎛⎫=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=因此,利润函数是()12,,p w w 的一次齐次函数。
(5)利润函数()()11111,212,1p p p w w pA w w αβαβαβαβαβπαβ------⎛⎫⎛⎫=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭中,p 的幂次为11111αβαβαβαβ++=------,且(),y p w p π∂=∂。
其中一部分1111111p p w w w w αααβαβααα----⎛⎫⎛⎫∂=- ⎪⎪∂⎝⎭⎝⎭从而有,1111111121p p pypA x w w w w w αβαβπααβα------⎛⎫⎛⎫∂=-=-=- ⎪ ⎪∂⎝⎭⎝⎭。
同理,可验证22x w π∂=-∂。
2.不利用包络定理,证明Hotelling 引理。
证明:对任何的价格参数(),p w **,0,0p w **> ,令相应的产品供给和要素需求分别为y *和x *。
现在如果价格变为(),p w ,而厂商没有相应地调整生产计划,仍然使用要素投入x *,它将得到利润为()1,p w py wx π**=-。
这当然不一定是厂商此时能获得的最大利润(),p w π,因为后者是根据价格(),p w π对生产计划进行了最适调整后得到的。
若将这两个利润水平的差定义为一个新的函数:()()()1,,,p w p w p w δππ=-已知(),0p w δ≥。
假设x *是价格(),p w **下的最优要素投入,从而()()1,,p w p w ππ****=。
所以,函数(),p w δ在(),p w **取得最小值,它必将满足一阶必要条件()(),,0p w p w pδ**∂=∂,()(),,0p w ip w w δ**∂=∂。
即()()()()1,,,,p w p w p w p w y ppππ*****∂∂==∂∂,()()()()1,,,,p w p w iip w p w x w w ππ*****∂∂==-∂∂由于(),p w **为任意可取值,所以Hotelling 引理得以证明。
3.厂商在短期内以可变要素1和固定要素2生产一种市场价格为p 的产品,生产函数为()1/321212,f x x x x =,要素1和2的价格分别为1w 和2w 。
(1)求厂商的短期可变要素需求;(2)求厂商的短期利润函数。
解:(1)厂商的利润函数为1/32121122px x w x w x --,转化为利润最大化问题,即: ()11/323121122max x px x w x w x ⎡⎤-+⎣⎦ 利润最大化的一阶条件为:2323121103px x w --= 解得31213p x x w ⎛⎫= ⎪⎝⎭,这就是厂商的短期可变要素需求。
(2)厂商的短期利润函数为:()132121/32/322212222211123333p p p x p x x w x w x p w x w w w π⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎢⎥=--=- ⎪ ⎪⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦4.某厂商以一种投入同时生产两种产品,生产函数是22120y y x +-=试求该厂商的要素需求和产品供给。
解:由题意可得:[]121122,,max y y xp x p x wx --2212..0s t y y x +-=将约束方程改写为2212y y x +=,代入目标函数,可整理为一个无约束的最大值问题,其一阶必要条件为20i i p wy -=,1,2i =,解得要素供给函数为2ii p y w=,1,2i =,从而得到要素需求函数为2222121224p p x y y w +=+=。
5.一个多产品市场厂商的生产函数是(),0g y x =,对其利润最大化问题(2.32), (1)写出角点解的一阶必要条件; (2)写出内点解的二阶必要条件。
解:(1)考虑角点解可以列出下列式子:[],max x ypy wx -()..,0s t g y x =构造拉格朗日函数:()1,ni i i L py wx g y x x λμ==--+∑一阶必要条件:在最优点(),y x **,存在λ*及0i μ*≥()1,2,...i n =,使得:(),0i i i ig y x Lw x x λμ****∂∂=--+=∂∂()1,2,...i n = (),0i i ig y x L p y y λ***∂∂=-=∂∂()1,2,...i k = (),0Lg y x λ**∂=-=∂ 并且满足0i i x μ**=()1,2,...i n =。
(2)不考虑角点解,构造拉格朗日函数:()(),,,L x y py wx g y x λλ=--内点解的二阶必要条件是:对任何满足(),0Dg y x h **=的向量h ,满足()2,,0T h D L x y h λ**≤。
6.如果一个厂商的技术是规模收益递增的,产品价格和要素价格都保持不变。
证明:这个厂商的利润或者是零,或者是无穷大。
证明:如果厂商生产技术是规模收益递增的,那么对于任何不为零的要素组合0x >和1t >,都有()()f tx tf x >,从而:()()()()()()()tx pf tx w tx tf x w tx t f x wx t x ππ=-⋅>-⋅=-=⎡⎤⎣⎦所以,只要存在0x >使得()0x π>,厂商在投入组合x 基础上扩大生产规模总可以提高利润,而且这种过程可以无休无止地延续下去,最终厂商获得的利润将是无穷大。
除非,厂商在任何投入水平x 上的利润都是非正值(角点解),此时厂商只有接受零利润。
7.假设某厂商以两种投入生产一种产品,生产函数()12,y f x x =是凹函数;产品市场和要素市场都是完全竞争的,即是说厂商的行为不改变产品和要素的价格。
厂商追求利润最大化,但它资金紧张,可用于购买要素的钱只有0B >,这样它还受预算约束:1122w x w x B +≤ (1)在上述预算约束下,推导厂商的最优要素投入条件。
(2)假设现存在另一种可选要素3,它与要素2是相互完全替代的(投入一单位要素2与一单位要素3没有区别);要素3的价格高于要素2的价格:32w w >,不过厂商使用要素3不受预算约束的限制——我们可以想象要素3的销售商允许赊账。
在什么情况下厂商会使用要素3?试推导此时厂商对三种要素的最优需求条件。
解:(1)厂商面对的问题是:()()12121122,max ,x x pf x x w x w x -+⎡⎤⎣⎦1122..0s t w x w x B +-≤如果约束是不束紧的,资金B 足够厂商购买它达到利润最大化所需的要素量,问题变为一个无约束的标准利润最大化问题。
现假设约束是束紧的,这样问题就演化为一个等式约束问题。
构造拉格朗日函数:()()()1211221122,L pf x x w x w x w x w x B λ=-+-+-利润最大化的一阶必要条件是:()()12,10i i if x x L p w x x λ∂∂=-+=∂∂ ()11220Lw x w x B λ∂=-+-=∂ 第一个条件可以改写为1ii pf w λ=+,代入第二个条件,解得[]11221p f x f x B λ+=-,再代入第一个条件得,1122i i f x f x f w B+=,1,2i =。
(2)在可用资金约束不束紧的情况下,厂商必然不会使用要素3。
下面假设该约束是束紧的,由于要素3与要素2是完全替代的,生产函数可以写为:()()123123,,,g x x x f x x x ≡+厂商此时面对的问题变为:()()123123112233,max ,x x x pf x x x w x w x w x +-++⎡⎤⎣⎦,1122..0s t w x w x B +-≤构造拉格朗日函数:()()()1231122331122,L pf x x x w x w x w x w x w x B λ=+-++-+-利润最大化的一阶必要条件是:()10i i iLpf w x λ∂=-+=∂,1,2i = 2330Lpf w x ∂=-=∂ ()11220Lw x w x B λ∂=-+-=∂ 由此可得到:()11223221f x f x w w w Bλ+=+=。