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Aufgabe: Ein Haushalt konsumiert ausschließlich zwei Güter x und y. Für diese steht ein Budget B zur Verfügung. px und py markieren die Preise der Güter. Bestimmen Sie die nutzenmaximierende Verbrauchsmengen jeweils mit Hilfe des Lagrangeansatzes.

Nutzenfunktion: U(x,y)= 5•x1/4 • y3/4 mit B = 88 ; px = 1 und py = 1,5


Problem/Ansatz:



Ich stehe bei der Aufgabe leider sehr auf dem Schlauch.
Es sollen die Ergebnisse für x= 22 und y 44 rauskommen.

ich hoffe ihr könnt mir da weiterhelfen.

Vielen Dank im Voraus

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Was hast Du für eine Lagrangefunktion?


Mein Rechenknecht kommt auf dasselbe Ergebnis wie Deine Musterlösung:

blob.png

wobei man sich über die konkrete Bedeutung von "circa 184,997 Nutzeneinheiten" mal mit einem Volkswirtschaftiker unterhalten müsste, aber das würde hier zu weit führen.

2 Antworten

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Aloha :)

Ist deine Frage schon beantwortet? Alles bisherigen "Antworten" und Kommentare haben dir nur das Ergebnis mitgeteilt, was du aber eh schon wusstest. Daher versuche ich mal, den Rechenweg zu beschreiben.

Wir wollen eine Funktion \(U(x;y)\) unter einer Nebenbedingung \(g(x;y)=\text{const}\) optimieren:$$U(x;y)=5x^{1/4}y^{3/4}\quad;\quad g(x;y)=x+\frac{3}{2}y\stackrel!=88$$

Nach Lagrange muss im Extremum der Gradient der zu optimierenden Funktion bis auf einen Faktor \(\lambda\) gleich dem Gradienten der Nebenbedingung sein:$$\operatorname{grad}U(x;y)=\lambda\cdot\operatorname{grad}g(x;y)\quad\implies\quad\binom{5\cdot\frac{1}{4}x^{-3/4}y^{3/4}}{5\cdot\frac{3}{4}x^{1/4}y^{-1/4}}=\lambda\binom{1}{\frac{3}{2}}$$

Wir dividieren die 2-te Koordinatengleichung durch die 1-te:$$\frac{5\cdot\frac{3}{4}x^{1/4}y^{-1/4}}{5\cdot\frac{1}{4}x^{-3/4}y^{3/4}}=\frac{\frac{3}{2}}{1}\implies\frac{3x^{1/4}x^{3/4}}{y^{3/4}y^{1/4}}=\frac{3}{2}\implies\frac{3x}{y}=\frac{3}{2}\implies \underline{\underline{x=\frac{y}{2}}}$$

Das setzen wir in die Nebenbedingung ein:$$88=x+\frac{3}{2}y=\frac{y}{2}+\frac{3}{2}y=2y\implies \boxed{y=44\implies x=22}$$

Avatar von 152 k 🚀
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Ich stehe bei der Aufgabe leider sehr auf dem Schlauch. Es sollen die Ergebnisse für x= 22 und y 44 rauskommen.

Wo liegen denn genau die Probleme

L(x, y, k) = 5·x^0.25·y^0.75 - k·(x + 1.5·y - 88)


Hier die Lösung von Wolframalpha:

blob.png

Avatar von 489 k 🚀

Mein Senf zur Graphik für den geneigten Fragesteller:

- Das Bräunliche ist die Zielfunktion

- das Blaue ist die Schnittlinie der Nebenbedingung (einer senkrecht stehenden Ebene) mit der Zielfunktion

- das Rote ist das Maximum von Zielfunktion "subject to" Nebenbedingung, d.h. der höchste Punkt auf der blauen Linie

- den Teil der Zielfunktion mit negativen Argumenten, im Bild links, soll man sich wegdenken...

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