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Gegeben ist die Funktion F(x1,x2) = 7x1^0.57 * x2^0.29

Berechnen Sie die folgenden Größen an der Stelle a= (3,3)^ T untee Behaltung das Niveau der Funktion F(a) gehen Sie außerdem davon aus dass X1 größer gleich null und X2 größer gleich null gilt.


Wie berechnet man die momentane Änderungsrate von x2 bei Veränderung von x1 um eine marginale Einheit?

Kann mir bitte jemand helfen und mir mit Rechenweg erklären wie ich auf diese komme vielen lieben Dank

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Aloha :)

Die momentane Änderungsrate der Funktion$$F(x;y)=7x^{0,57}y^{0,29}$$ist durch das totale Differential gegeben:$$dF(x;y)=\frac{\partial F}{\partial x}\,dx+\frac{\partial F}{\partial y}\,dy=7\cdot0,57x^{-0,43}y^{0,29}\,dx+7\cdot0,29x^{0,57}y^{-0,71}dy$$$$\phantom{dF(x;y)}=\frac{0,57}{x}\cdot7x^{0,57}y^{0,29}\,dx+\frac{0,29}{y}\cdot7x^{0,57}\cdot x^{0,29}\,dy$$$$\phantom{dF(x;y)}=\frac{0,57}{x}\cdot F(x;y)\,dx+\frac{0,29}{y}\cdot F(x;y)\,dy$$Da hier das Niveau der Funktion \(F\) beibehalten werden soll, ist die Änderung \(dF(x;y)\) gleich \(0\). Wir können daher die linke Seite der Gleichung gleich \(0\) setzen und dann direkt auf beiden Seiten durch \(F(x;y)\) dividieren:$$0=\frac{0,57}{x}\cdot F(x;y)\,dx+\frac{0,29}{y}\cdot F(x;y)\,dy\quad\implies\quad\frac{0,57}{x}\,dx+\frac{0,29}{y}\,dy=0$$Das stellen wir nach \(dy\) um und erhalten:$$dy=-\frac{y}{0,29}\cdot\frac{0,57}{x}\,dx=-\frac{57}{29}\cdot\frac yx\cdot dx$$Speziell in diesem Fall betrachten wir die Änderungsraten im Punkt \(a=(3;3)\), sodass \(x=y=3\) ist. Das heißt für unser Ergebnis:$$dy=-\frac{57}{29}\,dx$$Wenn sich also \(x\) um eine Einheit \(dx=1\) ändert, muss sich \(y\) um \(dy=-\frac{57}{29}\approx-1,9655\) Einheiten ändern, damit das Niveau konstant bleibt.

Avatar von 152 k 🚀

Vielen vielen Dank! Nun hänge ich bei der b und c :-S weiß nicht ganz wie dies zu rechnen ist :-S


b. Exakte Veränderung von 2, wenn sich 1 um 0.3 Einheiten erhöht.

c. Approximative Veränderung von 2, wenn sich 1 um 0.3 Einheiten erhöht.

Bei der (c) musst du einfach \(dx=0,3\) in das gefundene Ergebnis einsetzen:$$dy=-\frac{57}{29}\cdot0,3\approx-0,589552$$

Bei der (b) musst du etwas rechnen. Nach der Änderung muss derselbe Funktionswert rauskommen wie vor der Änderung:$$\left.F(3;3)\stackrel!=F(3+\Delta x;3+\Delta y)=F(3,3;y+\Delta y)\quad\right|\text{einsetzen}$$$$\left.7\cdot3^{0,57}\cdot3^{0,29}=7\cdot3,3^{0,57}\cdot(3+\Delta y)^{0,29}\quad\right|\colon7$$$$\left.3^{0,57}\cdot3^{0,29}=3,3^{0,57}\cdot(3+\Delta y)^{0,29}\quad\right|\colon3,3^{0,57}$$$$\left.\frac{3^{0,57+0,29}}{3,3^{0,57}}=(3+\Delta y)^{0,29}\quad\right|(\cdots)^{\frac{1}{0,29}}$$$$\left.\left(\frac{3^{0,86}}{3,3^{0,57}}\right)^{\frac{1}{0,29}}=3+\Delta y\quad\right|-3$$$$\left.\Delta y=\left(\frac{3^{0,86}}{3,3^{0,57}}\right)^{\frac{1}{0,29}}-3\quad\right|\text{Taschenrechner}$$$$\Delta y=-0,512499$$

Bitte die (b) auf dem TR nochmal nachrechnen, habe das nur 1-mal getippt, könnte micht vertan haben.

Alles klar super vielen vielen Dank! Werd alles nochmals nachrechnen! Großes Danke schönen Tag noch.


Glg

Hallo :) ich habe eine sehr ähnliche Aufgabe,

Gegeben ist die Funktion
F(x1x2)=12x^2+9xy+5y^2

Berechnen Sie die folgenden Größen an der Stelle a=(1,3)
unter Beibehaltung des Niveaus der Funktion F(a). (Gehen Sie außerdem davon aus, dass x1≥0und x2≥0gilt.)
a. Momentane Änderungsrate von x bei Veränderung von yum eine marginale Einheit.


b. Exakte Veränderung von x wenn sich y um 0.5 Einheiten verringert.

c. Approximative Veränderung von x wenn sich y um 0.5 Einheiten verringert.


a) ich habe die partiellen Ableitungen gebildet und durch einander geteilt -> -0,76

b) bei der b habe ich für y=2,5 eingesetzt und die Funktion ansonsten gleich gelassen, Umgestellt und mit der Mitternachtsformel gelöst

12x^2+9*x*2,5+5*2,5^2

dabei wäre 12x^2+9x-2,35= 0 rausgekommen also X=0,21 und X=-0,96

hier habe ich einen Fehler gemacht, könnte mir dabei jemand helfen?


C) -0,7647*0,5

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