第四章习题答案1.求下列函数的极值。(1)byaxyxyxy3322(2)xxy212(3)1613xy(4)1lnxxxy解:( 1)根据二元函数极值的必要条件,可得032ayxf x,032byxf y解得,)2,2(),(abbayx为可能的极值点。根据充分条件,函数),(yxf的二阶导师组成的Hessian 矩阵为03H,因此)2,2(abba为),(yxf的严格极小值点,极值为22353baba。(2)根据一元函数极值的必要条件,可得因此该函数在其定义域内为单调递增函数,极值不存在。(3)根据一元函数极值的必要条件,可得求得极值点为1x。由充分条件知66''xy。当1x时0''y,所以该函数极值不存在。(4)根据一元函数极值的必要条件,可得求的极值点为ex。由充分条件知4''3ln2xxxxy。当ex时,013''ey,因此该函数存在极大值为e1 。2. 讨论函数122yxxyyxf,的极值。解:根据二元函数极值的必要条件,可得)21,21(),(),21,21(),(),21,21(),(),21,21(),(),0,0(),(yxyxyxyxyx为可能的极值点。根据充分条件,函数),(yxf的二阶导师组成的Hessian 矩阵为)0,0(),(yx时,01H,因此函数在该点无极值;)21,21(),(yx时,0223212123H,海赛矩阵为正定矩阵,因此函数在该点有严格极小值为81;)21,21(),(yx时,0223212123H,海赛矩阵为正定矩阵,因此函数在该点有严格极小值为81;)21,21(),(yx时,0223212123H,0)1(,0)1(221AA,则海赛矩阵为负定矩阵,因此函数在该点有严格极大值为81 ;)21,21(),(yx时,0223212123H,0)1(,0)1(221AA,则海赛矩阵为负定矩阵,因此函数在该点有严格极大值为813. 试说明对于任意的0,,生产函数LAKxf)(是凹函数。证明:LKAf K1,11 LKAf KLLKAf KK2)1(,2)1(LKAf LL所以函数的Hessian 矩阵为因为10,10,所以0),(LKH;且0)1(,0)1(221AA,Hessian 是 负定的,因此生产函数是严格凹函数。4. 考虑生产函数βα KLy。如果11010,,,试说明该生产函数对于L 和 K 的任意取值都是严格凹函数。如果1 ,该函数是什么形状?证明:( 1)同上,可求得函数的Hessian 矩阵为Hessian 是负定的,该函数对于K 、L 任意取值都是严格凹函数。5. 某完全竞争厂商由单一可变投入L (劳动),每期工资率为0W 。若该厂商每期的固定成本为F ,产品的价格为0P ,要求:(1)写出厂商的生产函数、收益函数、成本函数和利润函数;(2)何为利润最大化的一阶条件?解释此条件的经济意义;(3)什么样的经济环境才能保证利润最大化而不是最小?解:(1)生产函数为:)(LfQ收益函数为:)(LfPQPR成本函数为...