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Aufgabe:

y=x2
x=x1  

Gegeben sei die Funktion
F(x1,x2)=e0.15x - 0.15y -0.1xy
Bestimmen Sie die momentane Änderungsrate des ersten Arguments bei Erhöhung des zweiten Arguments um eine marginale Einheit an der Stelle a=(1,2.3) und unter Beibehaltung des Niveaus der Funktion F(a).


Problem/Ansatz:

Hi, ich muss obige Aufgabe lösen, weiß jedoch nicht wie. Kann mir jemand helfen? :-)

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Aloha :)

Der entscheidende Hinweis ist hier "unter Beibehaltung des Niveaus". Das heißt, obwohl sich \(x\) und \(y\) ändern, soll sich \(F(x;y)\) nicht ändern. Das heißt, das totale Differential ist hierbei \(=0\).$$0\stackrel!=dF=\frac{\partial F}{\partial x}\,dx+\frac{\partial F}{\partial y}\,dy$$$$\phantom{0}=e^{0,15x-0,15y-0,1xy}(0,15-0,1y)\,dx+e^{0,15x-0,15y-0,1xy}(-0,15-0,1x)\,dy$$Da die \(e\)-Funktion nie \(=0\) wird, können wir durch sie auf beiden Seiten dividieren:$$0=(0,15-0,1y)\,dx+(-0,15-0,1x)\,dy$$$$(0,15-0,1y)\,dx=(0,15+0,1x)\,dy$$$$dx=\frac{0,15+0,1x}{0,15-0,1y}\,dy$$Jetzt haben wir allgemein ausgerechnet, wie sich \(x\) bei einer Änderung von \(y\) verändern muss, damit \(F(x;y)\) gleich bleibt.

Speziell am Punkt \((1;2,3)\) erhalten wir:$$dx=\frac{0,15+0,1\cdot1}{0,15-0,1\cdot2,3}\,dy=\frac{0,25}{-0,08}=-\frac{25}{8}\,dy$$Bei einer Erhöhung von \(y\) um \(1\) Einheit, muss also \(x\) um \(3,125\) Einheiten vermindert werden, damit das Niveau von \(F\) beibehalten wird.

Avatar von 148 k 🚀

Danke für die ausführliche Antwort!

D.h., hier müsste ich dann als Antwort -3.13 (auf 2 Nachkommastellen runden) angeben?

Ja, wenn du auf zwei Nachkommastellen runden sollst.

Das Problem ist nur, dass nach kaufmännischem Runden \((-3,13)\) herauskommt, aber nach mathematischem Runden \((-3,12)\). Vermutlich wird hier aber kaufmännisch gerundet, weil es ja irgendwie um Wirtschaft geht.

Vielen Dank, -3.13 war richtig. :-)

Die Aufgabe kommt von einem Volkswirtschaftiker. Die runden nie kaufmännisch. Wahrscheinlich ist Toleranz eingebaut.

@döschwo Doch, hier wurde kaufmännisch gerundet und es war korrekt.

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1/e109/50 = e0.15x - 0.15y - 0.1xy nach x umformen und nach y ableiten

Avatar von 43 k

Wie kommen sie auf 1/e109/50  ?

Das ist F(a).

Quasi die Höhenlinie, wäre die Funktion ein Berg der auf einer Karte eingezeichnet ist.

Ach so und wie komme ich mathematisch darauf? Bzw. was muss ich tuen, wenn ich nach x umgeformt und y abgeleitet habe?

Dann kannst Du aufhören :)

Jetzt sitze ich auf der Leitung... d.h. ich brauch a (1; 2,3) überhaupt nicht?

Du kannst dann y = 2.3 im Ergebnis einsetzen, um die Steigung an dieser Stelle auszurechnen.

Hatte mich im ersten Rechenschritt vertippt, sorry. Gleichbleibendes Niveau F(a) ergibt

1/e^{17/40} = e^{0.15x - 0.15y - 0.1xy}

Das aufgelöst nach x ist

x = (-6y + 17) / (4y - 6)

und abgeleitet nach y

-8 / (2y - 3)^2

wo man y = 2.3 einsetzen kann und -3.125 erhält.

wie kommt man auf 1/e^17/40

Siehe oben, das ist F(a). Aber diesmal halt richtig.

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