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《2、經(jīng)濟變化趨勢的數(shù)學描述》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、第二章經(jīng)濟變化趨勢的數(shù)學描述變量的變化趨勢始終是人們關心的一個重要問題。例如,隨著時間的推移,人口的數(shù)量是無限地增大,還是趨于一個常數(shù);現(xiàn)在世界的氣溫在逐年升高,100年后的氣溫又將是多少;由于人類不斷地開掘,地球上的資源是否會枯竭;由于激烈的經(jīng)濟競爭,亞洲金融危機(各種經(jīng)濟指標)是否還會出現(xiàn)等等。極限正是研究變量趨勢的一個重要手段,它是從靜認識動、從近似認識精確,從有限認識無限的數(shù)學方法,其思想貫穿于整個微積分,是大學數(shù)學的基礎,必須很好掌握。這一章的主要內(nèi)容是極限和連續(xù)。連續(xù)性是函數(shù)的一種重要性態(tài),與以后學到的可微性、可積性有密
2、切關系。§2.1從一個經(jīng)濟問題談起由一般市場規(guī)律,不考慮科技、政策等其他因素影響,一種商品若供大于求,則價格就會降低。隨著價格的降低,需求量會隨之上升,同時供給量隨之減少。當價格降到一定程度后,就會出現(xiàn)明顯供不應求的局面,這時價格會上升。隨著價格的上升,需求量會隨之降低,同時供給量隨之增加。當價格升到一定程度后,會出現(xiàn)明顯供大于求的局面,價格又會降低……如此循環(huán)往復,商品的價格會圍繞“價值”上下波動。設某一年某一種商品的價格和供給量分別為。和0,從這一年開始,第刃年的價格和供給量分別為P”和Qno由以上的分析知,第一年的供給量影響第
3、一年的價格,第一年的價格影響第二年的供給量,即P1是01的函數(shù),02是卩1的函數(shù),P"是Qh的函數(shù),Q小是P"的函數(shù),為簡單起見,假設它們都是線性函數(shù):pn=a~bQn9Qn^=-c+dpn其中a、b.c、d是正數(shù),由商品及市場確定。由這兩個函數(shù)式可得pn^=a+bc-bdpn,從而有a+bc加+1+(-加)Up—a+bc加+1如果要討論這種商品的變化趨勢,即看隨著〃的增長商品價格怎樣的浮動過程,需要看當乃越來越大時S的變化情況。例如,假設山竺=8,0=10,即內(nèi)=8+2?(-加)"。這時價格的bd+1浮動與加的取值有關:若bd
4、<9例如加=%,則卩〃=8+2(-%)〃。對應的數(shù)列為:10,7,8.5,7.75,8.125,7.9375,…隨著時間的增加,價格會圍繞8上下波動且無限接近于8;若bd=,則p“=8+2?(-1)"。對應的數(shù)列為:10,6,10,6,10,6,…隨著時間的增加,價格會圍繞8做周期性波動;若bd>l,例如bd=2,則從=8+2?(-2)"。對應的數(shù)列為:10,4,16,-8,40,-56,…出現(xiàn)了負價格,這與實際不符,從理論上來說,其絕對值無限增大。實際中經(jīng)常會遇到這種變化趨勢的分析,下面我們詳細討論。一、數(shù)列的極限劃,…稱為數(shù)
5、列,記為其中un【定義】無窮多個數(shù)按順序排成一列⑷,U2,?稱為通項或一般項,n稱為下標。137—9—,—248(3){(-1)心}1,-1,1,…,@{ln訃0,In2,ln3,---o數(shù)列{“〃}可以看作特殊的函數(shù),稱為下標函數(shù),其表達式_#〃)=給即為通項公式。作為特殊的函數(shù),數(shù)列也可以討論函數(shù)的一些基本性質,如單調性、有界性等(當然由于定義域的原因,奇偶性、周期性無需再談了)?!径x】對數(shù)列仏},若對也wN,都有un6、3A/>0,使對VhgTV,有un7、給}的極限或收斂于4,記為Umun=A或知同時稱數(shù)列仙}收斂;若{%”}沒有>00極限,則稱{?”}發(fā)散。(_1V2n-1例如lim^-=0,lim=1。〃一>8h/:—?2"對于這種簡單的數(shù)列,它是否有極限及極限為多少直接觀察可以得到。但對于較復雜的數(shù)列,如數(shù)列{訴}:1,7!,明,百,???,訴,???很難通過觀察得到極限的存在性;另外,我們還希望由極限反映出數(shù)列的一些其他性質。這就需要根據(jù)定義得到一系列的判定、性質定理以及有效的計算方法。但是,現(xiàn)在的定義是用“趨于”、“無限接近”等描述性語言敘述的,無法直接作數(shù)學上的分析。
8、為進一步在數(shù)學上進行推理和計算,需要把定義用嚴格的數(shù)學語言和數(shù)學式子表示。"—1為此,我們以怛亍“為例進行分析。為直觀起見,我們寫出前面幾項來觀察。n12345670.50.750.8750.93750.968750.9843750.