1.4.1. Исследование функций
Дифференциальное исчисление - широко применяемый для экономического анализа математический аппарат. Базовой задачей экономического анализа является изучение связей экономических величин, записанных в виде функций. В каком направлении изменится доход государства при увеличении налогов или при введении импортных пошлин? Увеличится или уменьшится выручка фирмы при повышении цены на ее продукцию? В какой пропорции дополнительное оборудование может заменить выбывающих работников? Для решения подобных задач должны быть построены функции связи входящих в них переменных, которые затем изучаются с помощью методов дифференциального исчисления. В экономике очень часто требуется найти наилучшее или оптимальное значение показателя: наивысшую производительность труда, максимальную прибыль, максимальный выпуск, минимальные издержки и т. д. Каждый показатель представляет собой функцию от одного или нескольких аргументов. Таким образом, нахождение оптимального значения показателя сводится к нахождению экстремума функции.
По теореме Ферма, если точка является экстремумом функции, то производная в ней либо не существует, либо равна 0. Тип экстремума можно определить по одному из достаточных условий экстремума:
1) Пусть функция f(x) дифференцируема в некоторой окрестности точки x0. Если производная f '(x) при переходе через точку x0 меняет знак с + на -, то x0 - точка максимума, если с - на +, то x0 - точка минимума, если не меняет знак, то в этой точке нет экстремума.
2) Пусть функция f(x) дважды дифференцируема в некоторой окрестности точки x0, причем f '(x0) = 0, f ''(x0) ≠ 0, то в точке x0 функция f(x0) имеет максимум, если f ''(x0) < 0 и минимум, если f ''(x0) > 0.
Кроме того, вторая производная характеризует выпуклость функции (график функции называется выпуклым вверх [вниз] на интервале (a, b), если он на этом интервале расположен не выше [не ниже] любой своей касательной).
Пример: выбрать оптимальный объем производства фирмой, функция прибыли которой может быть смоделирована зависимостью:
π(q) = R(q) - C(q) = q2 - 8q + 10
Решение:
π'(q) = R'(q) - C'(q) = 2q - 8 = 0 → qextr = 4
При q < qextr = 4 → π'(q) < 0 и прибыль убывает
При q > qextr = 4 → π'(q) > 0 и прибыль возрастает
При q = 4 прибыль принимает минимальное значение.
Каким же будет оптимальный объем выпуска для фирмы? Если фирма не может производить за рассматриваемый период больше 8 единиц продукции (p(q = 8) = p(q = 0) = 10), то оптимальным решением будет вообще ничего не производить, а получать доход от сдачи в аренду помещений и / или оборудования. Если же фирма способна производить больше 8 единиц, то оптимальным для фирмы будет выпуск на пределе своих производственных мощностей.
- Глава 1 Психолого-педагогические и методические основы применения информационных технологий при изучении темы «Применение производной»
- Глава 2. Система применения икт при изучении темы «Применение производной»
- Глава I
- 1.1. Теоретические основы использования средств информационно коммуникационных технологий в преподавании школьного курса математики.
- 1.1.1.Возможности икт в оптимизации образовательного процесса.
- 1.1.2. Проектная деятельность учащихся на уроках математики.
- 1.1.3. Принципы конструирования урока математики с использованием икт и ресурсов сети Интернет
- 1.2. Методические рекомендации использования информационно – коммуникационных технологий на уроках алгебры и начал анализа при изучении темы «Производная и ее применение»
- Производная и ее применение в алгебре, геометрии, физике
- 1.3.1. Исторические сведения
- 1.3.2. Понятие производной
- 1.3. 3. Правила дифференцирования и таблица производных
- 1.3.4. Геометрический смысл производной. Касательная к кривой
- 1.3.5. Касательная плоскость к поверхности
- 1.3.6. Использование производной в физике. Скорость материальной точки
- 1.3.7. Теплоемкость вещества при данной температуре
- 1.3.8. Мощность
- 1.4. Дифференциальное исчисление в экономике
- 1.4.1. Исследование функций
- 1.4.2. Эластичность спроса
- 1.4.3. Предельный анализ
- 1.5. Производная в приближенных вычислениях
- 1.5.1. Интерполяция
- 1.5.2. Формула Тейлора
- 1.5.3. Приближенные вычисления
- 1.6. Применение производной в науке и технике
- 1.6.1. Задачи, приводящие к понятию производной
- 1.6.2. Общее правило нахождения производной
- 1.6.3. Механический смысл производной
- 1.6.4. Производная второго порядка и её механический смысл
- 1.6.5. Определение и геометрический смысл дифференциала
- 1.6.6.Исследование функций с помощью производной
- 1.7. Математические пакеты, которые можно использовать при изучении темы «Применение производной»
- 1.7.1. Классификация информационных технологий в школе
- Глава 2. Система применения икт при изучении темы «Применение производной»
- 2.1. Результаты эксперимента по применению икт на уроках алгебры и начала анализа при изучении темы «Применение производной»
- 2.2. Сравнительный анализ инструментальных средств AutoCad, MatLab, Maple 9, Математика
- 2.3. Использование инструментального средства Maple
- 2.4. Вычисление производных
- 2.5. Разработка уроков
- I. Организационный момент.
- II. Устный опрос.
- III. Теоретическая часть.
- «Вычисление производных» 10 класс.
- 2 Этап. Работа в Maple Определение производной и полного дифференциала
- Функции дифференцирования diff и Diff
- Дифференциальный оператор d
- Maplet-вычислитель производных Derivatives
- Maplet-инструмент по методам дифференцирования
- 3 Этап. Итог урока 1. Самооценка труда учащихся.
- 2. Оценка труда товарищей:
- 3. Оценка работы класса учителем. 4 этап. Домашнее задание: составить проверочную карточку из трех заданий по данной теме.
- Дифференцируемость, дифференциал
- 1. Рассмотрим функцию
- 2. Рассмотрим функцию
- Старшие производные функции одной переменной