Ohraničená Hessova matice ( bordered hessian ) je. Sestrojíme posloupnost determinantů (minorů):

Podobné dokumenty
2.5 Kvazikonvexní, kvazikonkávní funkce. Funkce f se nazývá kvazikonvexní, resp. kvazikonkávní, pokud pro každé reálné číslo k je množina

2. Diferenciální počet funkcí více proměnných

Jméno... Cvičení den... hodina... Datum...rok... Počet listů... Varianta A

Vlastní (charakteristická) čísla a vlastní (charakteristické) Pro zadanou čtvercovou matici A budeme řešit maticovou

DERIVACE FUKNCÍ VÍCE PROMĚNNÝCH

fakulty MENDELU v Brně (LDF) s ohledem na disciplíny společného základu (reg. č. CZ.1.07/2.2.00/28.

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2014

Průvodce studiem. do bodu B se snažíme najít nejkratší cestu. Ve firmách je snaha minimalizovat

Kapitola 4: Extrémy funkcí dvou proměnných 1/5

Definice globální minimum (absolutní minimum) v bodě A D f, jestliže X D f

Funkce jedné proměnné

Derivace a monotónnost funkce

8.4. Shrnutí ke kapitolám 7 a 8

Matematika pro informatiky

Matematika 5 FSV UK, ZS Miroslav Zelený

10 Funkce více proměnných

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2018

IX. Vyšetřování průběhu funkce

Matematika I A ukázkový test 1 pro 2011/2012. x + y + 3z = 1 (2a 1)x + (a + 1)y + z = 1 a

3. ANTAGONISTICKÉ HRY

I. Diferenciální rovnice. 3. Rovnici y = x+y+1. převeďte vhodnou transformací na rovnici homogenní (vzniklou

Užitek a užitkové funkce Jan Čadil FNH VŠE

Funkce jedn e re aln e promˇ enn e Derivace Pˇredn aˇska ˇr ıjna 2015

Diferenciální počet funkcí více proměnných

Funkce více proměnných. April 29, 2016

8.1. Určete všechny lokální extrémy funkce f(x, y) = x 2 + arctg 2 x + y 3 + y, x, y R.

LDF MENDELU. Simona Fišnarová (MENDELU) Průběh funkce ZVMT lesnictví 1 / 21

Funkce v ıce promˇ enn ych Extr emy Pˇredn aˇska p at a 12.bˇrezna 2018

verze 1.4 Ekvivalentní podmínkou pro stacionární bod je, že totální diferenciál je nulový

Matematika I A ukázkový test 1 pro 2014/2015

Hledáme lokální extrémy funkce vzhledem k množině, která je popsána jednou či několika rovnicemi, vazebními podmínkami. Pokud jsou podmínky

1 Množiny, výroky a číselné obory

Firma. Spotřebitel. Téma cvičení. Mikroekonomie. Příjmy, zisk Produkční analýza. Opakování. Příklad. Příklad. Příklad

Uzavřené a otevřené množiny

Diferenciální počet - II. část (Taylorův polynom, L Hospitalovo pravidlo, extrémy

pouze u některých typů rovnic a v tomto textu se jím nebudeme až na

Nelineární optimalizace a numerické metody (MI NON)

f(x) = arccotg x 2 x lim f(x). Určete všechny asymptoty grafu x 2 2 =

7.1 Extrémy a monotonie

Funkce s absolutní hodnotou, funkce exponenciální a funkce logaritmická

EXTRÉMY FUNKCÍ VÍCE PROMĚNNÝCH

5. Lokální, vázané a globální extrémy

Globální extrémy (na kompaktní množině)

Funkce a základní pojmy popisující jejich chování

verze 1.3 x j (a) g k 2. Platí-li vztahy v předchozím bodu a mají-li f, g 1,..., g s v a diferenciál K = f + j=1

Michal Bulant. Masarykova univerzita Fakulta informatiky

4. Aplikace matematiky v ekonomii

Numerické metody optimalizace - úvod

2 Odvození pomocí rovnováhy sil

OBYČEJNÉ DIFERENCIÁLNÍ ROVNICE DIFERENCIÁLNÍ ROVNICE 1.ŘÁDU

Matematika B 2. Úvodní informace

Mikroekonomie. Opakování příklad 1. Řšení. Příklad 2. Příklad 5. Proč Ing. Jaroslav ŠETEK, Ph.D. Katedra ekonomiky, JČU 16 D

OBYČEJNÉ DIFERENCIÁLNÍ ROVNICE

Časopis pro pěstování matematiky

Učební texty k státní bakalářské zkoušce Matematika Základy teorie funkcí více proměnných. študenti MFF 15. augusta 2008

ANTAGONISTICKE HRY 172

Příklad 1 ŘEŠENÉ PŘÍKLADY Z M1A ČÁST 6

Kapitola 1 Od maximalizace užitku k poptávce

Rozpočtové omezení, preference a užitek

Extrémy funkce dvou proměnných

UŢITEK, PREFERENCE A OPTIMUM SPOTŘEBITELE

Přijímací řízení ak. r. 2010/11 Kompletní znění testových otázek mikroekonomie. Správná odpověď je označena tučně

Řešení 1b Máme najít body, v nichž má funkce (, ) vázané extrémy, případně vázané lokální extrémy s podmínkou (, )=0, je-li: (, )= +,

Diferenciál funkce dvou proměnných. Má-li funkce f = f(x, y) spojité parciální derivace v bodě a, pak lineární formu (funkci)

FUNKCE A JEJICH VLASTNOSTI

PRIMITIVNÍ FUNKCE. Primitivní funkce primitivní funkce. geometrický popis integrály 1 integrály 2 spojité funkce konstrukce prim.

Bakalářská matematika I

Matematika V. Dynamická optimalizace

Mikroekonomie. Opakování - příklad. Řešení. Příklad - opakování. Příklad. Řešení Ing. Jaroslav ŠETEK, Ph.D. Katedra ekonomiky, JČU

III. Diferenciál funkce a tečná rovina 8. Diferenciál funkce. Přírůstek funkce. a = (x 0, y 0 ), h = (h 1, h 2 ).

Máte 1000 Kč a jdete si koupit svoji oblíbenou knihu?

DRN: Kořeny funkce numericky

PRIMITIVNÍ FUNKCE DEFINICE A MOTIVACE

Optimalizace spotřebitele & poptávka Jan Čadil FNH VŠE

Písemná zkouška z Matematiky II pro FSV vzor

Texty k přednáškám z MMAN3: 4. Funkce a zobrazení v euklidovských prostorech

Základy matematiky pro FEK

INTEGRÁLY S PARAMETREM

5. Rozdílné preference dvou spotřebitelů

9. přednáška 26. listopadu f(a)h < 0 a pro h (0, δ) máme f(a 1 + h, a 2,..., a m ) f(a) > 1 2 x 1

Přednáška 11, 12. prosince Část 5: derivace funkce

Projekty - Úvod do funkcionální analýzy

Jazyk matematiky Matematická logika Množinové operace Zobrazení Rozšířená číslená osa

Numerická matematika 1

Minimalizace nákladů. Varian: Mikroekonomie: moderní přístup, kapitoly 19 a 20 Varian: Intermediate Microeconomics, 8e, Chapters 20 and 21 () 1 / 34

Globální extrémy. c ÚM FSI VUT v Brně. 10. ledna 2008

Dodatek 2: Funkce dvou proměnných 1/9

Primitivní funkce a Riemann uv integrál Lineární algebra Taylor uv polynom Extrémy funkcí více prom ˇenných Matematika III Matematika III Program

Poznámka: V kurzu rovnice ostatní podrobně probíráme polynomické rovnice a jejich řešení.

Matematika II, úroveň A ukázkový test č. 1 (2017) 1. a) Napište postačující podmínku pro diferencovatelnost funkce n-proměnných v otevřené

1.1 Existence a jednoznačnost řešení. Příklad 1.1: [M2-P1] diferenciální rovnice (DR) řádu n: speciálně nás budou zajímat rovnice typu

DEFINICE,VĚTYADŮKAZYKÚSTNÍZKOUŠCEZMAT.ANALÝZY Ib

14. Monotonnost, lokální extrémy, globální extrémy a asymptoty funkce

Matematická analýza pro informatiky I. Extrémy funkcí více proměnných

EKONOMETRIE 4. přednáška Modely chování spotřebitele

Pavlína Matysová. 5. listopadu 2018

1 Funkce dvou a tří proměnných

21. Úvod do teorie parciálních diferenciálních rovnic

EXTRÉMY FUNKCÍ VÍCE PROMĚNNÝCH

Definice 1.1. Nechť je M množina. Funkci ρ : M M R nazveme metrikou, jestliže má následující vlastnosti:

Transkript:

Ohraničená Hessova matice ( bordered hessian ) je matice 2. parc. derivací L vzhledem k λ λ r x x n v tomto pořadí: g 0 0 g x n g 0 0 2 g 2 x n g 0 0 r g x HB = r x n g g r 2 L 2 L. x 2 x x n g g x 2 r 2 L x 2 x 2 2 L x 2 x n g g x n r 2 L x n x n 2 L x 2 n Sestrojíme posloupnost determinantů (minorů): g 0 0 g x 2 g 0 0 2 g 2 x 2 D 2 = g 0 0 r g r x 2 g g r 2 L 2 L x 2 x x 2 g x 2 2 L x 2 g r x 2 2 L x 2 2

2 D 3 = 0 0 0 0 g 0 0 r g r x 2 g g r 2 L 2 L x 2 x x 2 g g x 2 r 2 L x 2 x 2 2 L x 2 2 g x 3 2 L x 3 2 L x 3 x 2 g r x 3 g g g g 2 x 2 g 2 x 3 g 2 x 2 x 3 g r x 3 2 L x 3 2 L x 2 x 3 2 L x 2 3 D n = HB. Pokud mají všechny determinanty počínaje D 2 v podezřelém bodě C shodné znaménko a to ( ) r f má v tomto bodě lokální vázané minimum. Pokud v podezřelém bodě C determinaty střídají znaménko počínaje ( ) r+ f má v tomto bodě lokální vázané maximum.

3 2.5 Kvazikonvexní kvazikonkávní funkce Funkce f se nazývá kvazikonvexní resp. kvazikonkávní pokud pro každé reálné číslo k je množina {X; f(x) k} resp. {X; f(x) k} konvexní. Platí: Funkce f je kvazikonvexní resp. kvazikonkávní pokud pro každou dvojici bodů x y a t (0 ) platí: f(x) f(y) f(tx + ( t)y) f(x) resp. f(x) f(y) f(tx + ( t)y) f(y). Fce f se nazývá ryze kvazikonvexní resp. r. kvazikonkávní pokud pro každou dvojici bodů x y a t (0 ) platí: f(x) f(y) f(tx + ( t)y) < f(x) resp.f(x) f(y) f(tx + ( t)y) > f(y). Platí: Funkce f je kvazikonvexní právě když f je kvazikonkávní. Nechť f má spojité 2. parc. derivace.

4 Ohraničená Hessova matice ( bordered hessian ) fce f: f f 0 x n f 2 f x 2 x x n HB f = f 2 f x 2 x 2 2 f. x 2 x n f x n x n 2 f x 2 n Sestrojíme posloupnost determinantů (minorů): f f 0 x 2 f B 2 = 2 f 2 f x 2 x x 2 B 3 = f x 2 0 f f x 2 f x 3 B n = HB f. x 2 f x 2 x 2 x 3 x 2 2 f x 2 x 2 x 2 2 x 3 x 2 f x 3 x 3 x 2 x 3 x 2 3 Označme K = {[x x n ] R n ; x x n > 0}. Pokud jsou všechny determinanty záporné v K f je v K ryze kvazikonvexní. Pokud determinaty střídají znaménko v K počínaje + f je v K ryze kvazikonkávní.

5 Platí: Pokud f je v K ryze kvazikonkávní pak je v N = {[x x n ] R n ; x x n 0} kvazikonkávní. Příklady kvazikonkávních funkcí: lineární funkce (ne ryze) Cobb-Douglasova (produkční) funkce f(x y) = Ax a y b a b (0 ) A > 0 CES produkční funkce f(x y) = A(tx a + ( t)y a ) a 0 a < A > 0 t (0 ) f(x) = x 2 x > 0 f(x y) = (x + a)(y + b) x y a b > 0. Platí: (Ryze) konkávní fce je (ryze) kvazikonkávní opačná implikace neplatí (např. y = x 2 x > 0). Platí: Pokud je funkce ryze kvazikonkávní (ryze kvazikonvexní) v konvexní množině M pak v bodě podezřelém z lokálního extrému nastává absolutní maximum (minimum) vzhledem k M. Platí: Pokud je funkce ryze kvazikonkávní (ryze kvazikonvexní) na konvexní vazbě M pak v bodě podezřelém z vázaného extrému nastává absolutní vázané maximum (minimum).

6 Homogenní funkce Funkce n proměnných f se nazývá homogenní stupně r pokud pro libovolné reálné číslo j platí: f(jx.. jx n ) = j r f(x.. x n ). Pokud r = f je lineárně homogenní. Např. Cobb-Douglasova (produkční) funkce f(x y) = Ax a y b je homogenní stupně a + b CES je lineárně homogenní. Chain rule Mějme funkci n proměnných F a funkce jedné proměnné f.. f n označme g(x) = F (f (x) f n (x)). Pak platí g (x) = F (f (x)) f (x) +.. + F x n (f n (x)) f n(x). Označíme-li h (x) = dh dx f i(x) = x i lze psát symbolicky: dg dx = F dx dx +.. + F x n dx n dx. Je-li n = jde o derivaci složené funkce.

Indiferenční analýza Mějme užitkovou funkci U(x y) x y > 0 U x U y > 0. Indiferenční křivka pro hodnotu U 0 je graf množiny {[x y] R 2 ; U(x y) = U 0 }. Platí: Pokud uvažujeme indif. křivku za graf funkce y proměnné x pak U(x y) = U 0 du dx = 0 Chain rule: U x dx dx + U y dy dx = 0 dy U dx = x Sklon indiferenční křivky neboli mezní míra substituce (ve spotřebě) x za y (MRSc) je dy dx = dy dx. Platí: U y Z předpokladů U x U dy > 0 plyne že y dx indiferenční křivky jsou klesající.. 7 < 0 tedy Pokud BH U > 0 U je ryze kvazikonkávní a indif. křivky konvexní. Tudíž M RSc je klesající. MRSc = dy U dx = x = MUx kde MUx resp. MUy U MUy y jsou funkce mezního užitku vzhledem k x resp. y.

8 P a P b = Rozpočtové omezení je vazební rovnice P x x+p y y = I kde P x resp. P y je cena statku x resp. y I je důchod spotřebitele. Sklon linie rozpočtu neboli mezní míra substituce ve směně (MRSe) je P x P y. Platí: Optimum spotřebitele neboli vázané maximum nastává pokud MRSc = MRSe. Přebytek spotřebitele je rozdíl mezi celkovým užitkem který přinese množství statku a jeho tržní hodnotou. Problém nejnižších nákladů Mějme funkci celkových nákladů C(a b) = ap a + bp b při vazební podmínce Q(a b) = Q 0 kde Q je hladká produkční funkce s kladnými parciálními derivacemi vše pro a b > 0. Platí: (Lze odvodit jako v předch. odstavci.) Vázané minimum nastává pokud Q a Q b = MRT Sab= mezní míra technické substituce a za b.

2.6. Kuhn-Tuckerovy podmínky (Optimalizace) Platí: Nechť v bodě C = [c.. c n ] je maximum funkce f vzhledem k množině dané nerovnicemi g (x.. x n ) 0.. g k (x.. x n ) 0 x 0.. x n 0. Sestavme Kuhn-Tucker-Lagrangian: L = f + λ g +.. + λ k g k. Potom platí Kuhn-Tuckerovy podmínky: L 0 x j 0 x j L = 0 pro j =.. n x j x j L λ j 0 λ j 0 λ j L λ j = 0 pro j =.. k. Pro minimalizaci stačí maximalizovat f. Předpokládejme že f a všechny vazební funkce g j j =.. k mají spojité druhé parciální derivace v množině N dané podmínkami x 0.. x n 0. Platí: Pokud f a všechny vazební funkce jsou konkávní v množině N pak bod splňující K-T podmínky je bodem maxima. Připomeňme že lineární a ryze konkávní funkce jsou konkávní. 9

0 Platí: Pokud f a všechny vazební funkce jsou kvazikonkávní v množině N pak bod splňující K-T podmínky ve kterém je alespoň jedna parciální derivace f nenulová je bodem maxima.