中级微观经济学第2讲最优化的数学方法四川农业大学经济学院2课程安排集合和函数微分和求导最优化问题·无约束的最优化·等式约束下的最优化3集合与函数(1)集合(set):所有对象组成的全集,集合中的每个对象称为元素;例子:X={x/x=(x1,x2),x1≥0,x2≥0}凸集(convexset):4集合与函数(2)函数((Function):定义域:X值域:Y对应法则:f表示:例子:y=f(x)=x^25集合与函数(3)极限(Limits):例子:f(x)=3+2x,当x趋近于3时,f(x)的极限:6集合与函数(4)函数的连续性(continuous):直觉:Afunctioniscontinuousif“small”changesinxproduces“small”changesinf(x)7集合与函数(5)函数的连续性(continuous):直觉:8集合与函数(6)函数的连续性(continuous):直觉:9微分和求导(1)导数(differentiable):(一元函数)练习1:练习2:10微分和求导(2)导数(differentiable):直觉:11微分和求导(3)求导法则12微分和求导(4)求导法则(链式法则)13微分和求导(5)二阶导数(Secondderivative):例子:14微分和求导(5)二阶导数与函数极值:15微分和求导(6)二阶导数与函数的极值:函数存在极小值函数存在极大值16微分和求导(7)多元函数的偏导数let练习1:练习2:17微分和求导(8)多元函数的全微分:经济学应用:边际替代率()边际技术替代率()18微分和求导(8)杨氏定理(Young’sTheorem):经济学应用:y=f(x1,x2)dy=f1dx1+f2dx2d2y=f11dx12+2f12dx1dx2+f22dx22jijiijijijjifxxfxxffxxfxxf22)/()/(19无约束的最优化(1)一元函数的最优化:一阶条件:20无约束的最优化(2)一元函数的最优化:二阶条件:证明:假设在x*处于最大值,即:对于任意的h,根据泰勒展开式,21无约束的最优化(3)二元函数的最优化:函数形式:y=f(x1,x2)一阶条件:y/x1=f1=0y/x2=f2=0二阶条件:d2y=f11dx12+2f12dx1dx2+f22dx220f110andf11f22-f122022无约束的最优化(4)二元函数的最优化:23等式约束的最优化(1)最优化问题:Method1:替换法Method2:拉格朗日乘子法24等式约束的最优化(2)最优化问题:Method2:拉格朗日乘子法一阶条件:25作业(1)1.求下列函数的导数:26作业(2)2.求x1,x2使得下列函数有最值:27作业(3)3.请分别利用替换法和拉格朗日乘子法,求x1,x2使得函数出现最大值:MAXf(x1,x2)=x12*x23s.t2x1+3x2=1028参考资料张树民,《中级微观经济学》第2章,中国财政经济出版社;E.RoyWeintraub,《经济数学》