Tutorium:
Mathematik für Wirtschaftswissenschaftler
WS 2013/2014
Aufgabenblatt 4
Funktionen von zwei Variablen und partielle Ableitungen
Aufgabe 1:
a) Welche der folgenden Funktionen sind homogen? Bestimmen Sie den entsprechenden
Homogenitätsgrad.
2 5
2 3
2 2
) ( , ) 5
) ( , ) 3 1
2
) ( , )
i f x y x y
ii f u v u v
ab
iii f a b
a b

 


b) Gegeben sei eine Nutzenfunktion U mit der Gleichung 0,5
1 2 1 2( , )U x x x x . Wie ändert
sich der Nutzenindex U, wenn man - ausgehend von einer Güterkombination x1, x2 –
die Konsummengen der Güter jeweils verdoppelt?
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Aufgabe 2:
Schraffieren Sie in der folgenden Graphik den Definitionsbereich der Funktion
( , ) .f x y xy
x
y
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Aufgabe 3:
a) Sei ( , ) 4 4 2 .f x y x y   Zeichnen Sie die Höhenlinie von f zum Niveau c = 0 als
gestrichelte Linie und zum Niveau c = 4 als durchgezogene Linie in das unten
gegebene Koordinatensystem.
b) Betrachten Sie die Höhenlinie zum Niveau c = 60 der Produktionsfunktion
1/2 1/2
( , ) 3Q F K L K L  . Wie groß muss der Arbeitsinput L0 sein, wenn der
y
x
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Kapitalinput K0 = 10 ist, damit der Punkt 0 0 0( , ) (10, )K L L auf der Höhenlinie
( , ) 60F K L  liegt?
Aufgabe 4:
Bilden Sie sämtliche partielle Ableitungen erster Ordnung:
3 2
0,85 0,3
a) ( , ) ( )
b) ( , ) 120
f x y xy xy
x A K A K
 
 
0,3 0,7
c) ( , , ) 8 (200 6 5 )L x y x y x y    
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Aufgabe 5:
Für zwei Güter seien die möglichen Absatzmengen x1, x2 in Abhängigkeit der Marktpreise p1,
p2 durch die folgenden Preis-Absatz-Funktionen gegeben:
1 1 2 1 2 2 1 2 1 2( , ) 0,5 2 10; ( , ) 0,8 1,5 15x p p p p x p p p p      
a) Untersuchen Sie mit Hilfe der vier partiellen Ableitungen ( , 1,2)i
k
x
i k
p



, wie sich die
Nachfrage xi nach Gut i ändert bei Änderung des Preises pk des Gutes k (i,k = 1,2).
b) Ermitteln Sie für jedes Gut die individuelle Erlösfunktion und interpretieren Sie die
partiellen Grenzerlöse bzgl. der Preise bei einer Preiskombination 1 28, 5p p  .
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Aufgabe 6:
Bestimmen Sie die Hesse-Matrix für:
2
2
a) ( , )
b) ( , )
x y
xy
f x y e e
f x y x y e

 
2 2 2
1 2 3 1 2 3
3
c) ( , , )
d) ( , ) ln
f x x x x x x
f x y x y
  

Aufgabe 7:
Zeichnen Sie die mit z = 6 – 2x – y gegebene Ebene in das linke dreidimensionale
Koordinatensystem.
Hinweis: Markieren Sie zunächst die Schnittpunkte mit den Achsen und verbinden Sie
diese. Zeichnen Sie die Ebene ausschließlich im ersten Oktanten, d.h.
0, 0 und z 0x y   . Zeichen Sie die Höhenlinien zum Niveau c = 2, c = 4 und c = 6 in
das rechte zweidimensionale Koordinatensystem.
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Aufgabenblatt 4 mit ergebnissen

  • 1.
    Tutorium: Mathematik für Wirtschaftswissenschaftler WS2013/2014 Aufgabenblatt 4 Funktionen von zwei Variablen und partielle Ableitungen Aufgabe 1: a) Welche der folgenden Funktionen sind homogen? Bestimmen Sie den entsprechenden Homogenitätsgrad. 2 5 2 3 2 2 ) ( , ) 5 ) ( , ) 3 1 2 ) ( , ) i f x y x y ii f u v u v ab iii f a b a b      b) Gegeben sei eine Nutzenfunktion U mit der Gleichung 0,5 1 2 1 2( , )U x x x x . Wie ändert sich der Nutzenindex U, wenn man - ausgehend von einer Güterkombination x1, x2 – die Konsummengen der Güter jeweils verdoppelt?
  • 2.
    Tutorium: Mathematik für Wirtschaftswissenschaftler WS2013/2014 Aufgabe 2: Schraffieren Sie in der folgenden Graphik den Definitionsbereich der Funktion ( , ) .f x y xy x y
  • 3.
    Tutorium: Mathematik für Wirtschaftswissenschaftler WS2013/2014 Aufgabe 3: a) Sei ( , ) 4 4 2 .f x y x y   Zeichnen Sie die Höhenlinie von f zum Niveau c = 0 als gestrichelte Linie und zum Niveau c = 4 als durchgezogene Linie in das unten gegebene Koordinatensystem. b) Betrachten Sie die Höhenlinie zum Niveau c = 60 der Produktionsfunktion 1/2 1/2 ( , ) 3Q F K L K L  . Wie groß muss der Arbeitsinput L0 sein, wenn der y x
  • 4.
    Tutorium: Mathematik für Wirtschaftswissenschaftler WS2013/2014 Kapitalinput K0 = 10 ist, damit der Punkt 0 0 0( , ) (10, )K L L auf der Höhenlinie ( , ) 60F K L  liegt? Aufgabe 4: Bilden Sie sämtliche partielle Ableitungen erster Ordnung: 3 2 0,85 0,3 a) ( , ) ( ) b) ( , ) 120 f x y xy xy x A K A K     0,3 0,7 c) ( , , ) 8 (200 6 5 )L x y x y x y    
  • 5.
    Tutorium: Mathematik für Wirtschaftswissenschaftler WS2013/2014 Aufgabe 5: Für zwei Güter seien die möglichen Absatzmengen x1, x2 in Abhängigkeit der Marktpreise p1, p2 durch die folgenden Preis-Absatz-Funktionen gegeben: 1 1 2 1 2 2 1 2 1 2( , ) 0,5 2 10; ( , ) 0,8 1,5 15x p p p p x p p p p       a) Untersuchen Sie mit Hilfe der vier partiellen Ableitungen ( , 1,2)i k x i k p    , wie sich die Nachfrage xi nach Gut i ändert bei Änderung des Preises pk des Gutes k (i,k = 1,2). b) Ermitteln Sie für jedes Gut die individuelle Erlösfunktion und interpretieren Sie die partiellen Grenzerlöse bzgl. der Preise bei einer Preiskombination 1 28, 5p p  .
  • 6.
    Tutorium: Mathematik für Wirtschaftswissenschaftler WS2013/2014 Aufgabe 6: Bestimmen Sie die Hesse-Matrix für: 2 2 a) ( , ) b) ( , ) x y xy f x y e e f x y x y e    2 2 2 1 2 3 1 2 3 3 c) ( , , ) d) ( , ) ln f x x x x x x f x y x y     Aufgabe 7: Zeichnen Sie die mit z = 6 – 2x – y gegebene Ebene in das linke dreidimensionale Koordinatensystem. Hinweis: Markieren Sie zunächst die Schnittpunkte mit den Achsen und verbinden Sie diese. Zeichnen Sie die Ebene ausschließlich im ersten Oktanten, d.h. 0, 0 und z 0x y   . Zeichen Sie die Höhenlinien zum Niveau c = 2, c = 4 und c = 6 in das rechte zweidimensionale Koordinatensystem.
  • 7.