数理经济学_茹少峰_第1章课后题及答案

第1章习题答案1．什么是数理经济学？解：什么是数理经济学尚无统一的定义，以下是几种代表性的定义。

美国经济学家Kenneth J. Arrow（阿罗）等人在《数理经济学手册》一书中指出：数理经济学是包括数学概念和方法在经济学，特别是在经济理论中的各种应用。

Alpha C. Chiang（蒋中一）、Kevin Wainwright（凯尔文·温赖特）在《数理经济学的基本方法》一书中指出：数理经济学是一种经济分析方法，是经济学家利用数学符号描述经济问题，运用已知的数学定理进行推理的一种方法。

就分析的具体对象而言，它可以是微观或宏观经济理论，也可以是公共财政、城市经济学或其他学科方面的理论。

路甬祥、杜瑞芝分别在《现代科学技术大众百科—科技与社会卷》和《数学史辞典》指出：数理经济学是运用数学符号、数学方法和数学图形表述和论证经济现象及其相互依存关系的一门综合性边缘学科，研究经济活动中的数量关系并从中寻找规律。

杨小凯在《数理经济学基础》中指出：数理经济学主要是进行定性分析的理论经济学，它研究最优经济效果、利益协调和最优价格的确定这些经济学基本理论问题，为经济计量学、管理科学、经济控制论提供模型框架、结构和基础理论，它实在是经济学的基础之基础。

由以上定义可以看出：数理经济学主要是介绍数学方法如何应用到经济分析中，如经济问题如何用数学模型表示，一个变量的变化如何影响另一变量的变化等问题。

因此，数理经济学与其说是一门经济学分支学科，不如说它是一种经济学分析方法。

2．数理经济学是如何诞生的？简述其发展过程。

解：数理经济学的诞生和发展是数学在经济学中应用的过程，也是经济学发展的必然结果。

因为经济学家不仅仅要关心现实生活中的许多经济现象，更要对经济现象的数量，如价格、产量、收入、就业、失业、CPI、GDP等进行度量，要和数量打交道，便要研究数量之间的变化与关系，以此来把握经济运行规律，故数学就必然进入经济学的领域。

数理金融初步 Ross 第三版中文答案1. 引言数理金融是研究金融市场中与数学、统计学和经济学有关的问题的学科。

其中，Ross的《数理金融初步第三版》是该领域的经典教材，本文将提供该教材的中文答案。

本文将为读者提供一些重要章节的练习题和问题的解答，并以Markdown 文本格式输出。

2. 第一章 - 投资者行为与资本市场2.1 投资者效用最大化问题练习题 1问题：假设投资者对风险有所厌恶，并且资本市场上仅有一个无风险资产和一个风险资产。

请问投资者在这种情况下会如何分配其投资组合？答案：在这种情况下，投资者会将部分资金投资于无风险资产，以确保资金的安全性。

同时，为了获取更高的回报，他们也会将一部分资金投资于风险资产。

投资者的投资组合将根据其风险厌恶程度确定，较为保守的投资者会分配更多的资金投资于无风险资产，而较为激进的投资者则会分配更多的资金投资于风险资产。

练习题 2问题：在现实中，投资者往往不是对风险完全厌恶或完全喜爱，而是在二者之间存在一种权衡。

这种权衡的概念是什么？答案：这种权衡的概念称为风险偏好。

风险偏好是指投资者愿意承担的风险与预期回报之间的关系。

不同的投资者具有不同的风险偏好，一些投资者更喜欢高回报但也更高风险的投资，而另一些投资者则更愿意选择较低风险但也较低回报的投资。

2.2 资本市场均衡练习题 1问题：什么是资本市场的均衡？答案：资本市场的均衡是指在资产供给和需求相等的情况下，资本市场达到一种稳定状态的状态。

在这种情况下，投资者无法通过买入或卖出资产来获取额外的利润。

资本市场均衡通常是由各类投资者在市场上的交互行为决定的。

问题：资本市场均衡是否意味着所有投资者都将获得相同的回报？答案：不是。

尽管资本市场均衡确保了投资者无法通过买入或卖出资产来获取额外的利润，但不同投资者的投资组合可能会在回报上有所不同。

这是因为投资者的投资组合选择取决于他们的风险厌恶程度以及对不同资产的预期回报和风险的评估。

第一章至第四章部分课后习题答案概率论与数理统计部分习题答案第一章概率论的基本概念1. 写出下列随机试验的样本空间（1）记录一个小班一次数学考试的平均分数（充以百分制记分）（[一] 1）（3）生产产品直到得到10件正品，记录生产产品的总件数。

（[一] 2）S={10，11，12，………，n ，………}（4）对某工厂出厂的产品进行检查，合格的盖上“正品”，不合格的盖上“次品”，如连续查出二个次品就停止检查，或检查4个产品就停止检查，记录检查的结果。

查出合格品记为“1”，查出次品记为“0”，连续出现两个“0”就停止检查，或查满4次才停止检查。

（[一] (3)）S={00，100，0100，0101，1010，0110，1100，0111，1011，1101，1110，1111，} 6. 在房间里有10人。

分别佩代着从1号到10号的纪念章，任意选3人记录其纪念章的号码。

（1）求最小的号码为5的概率。

记“三人纪念章的最小号码为5”为事件A∵ 10人中任选3人为一组：选法有??310种，且每种选法等可能。

又事件A 相当于：有一人号码为5，其余2人号码大于5。

这种组合的种数有??251 （2）求最大的号码为5的概率。

记“三人中最大的号码为5”为事件B ，同上10人中任选3人，选法有??310种，且每种选法等可能，又事件B 相当于：有一人号码为5，其余2人号码小于5，选法有??241种8. 在1500个产品中有400个次品，1100个正品，任意取200个。

（1）求恰有90个次品的概率。

记“恰有90个次品”为事件A ∵ 在1500个产品中任取200个，取法有??2001500种，每种取法等可能。

200个产品恰有90个次品，取法有??110110090400种（2）至少有2个次品的概率。

记：A 表“至少有2个次品”B 0表“不含有次品”，B 1表“只含有一个次品”，同上，200个产品不含次品，取法有?2001100种，200个产品含一个次品，取法有199********种9. 从5双不同鞋子中任取4只，4只鞋子中至少有2只配成一双的概率是多少？记A 表“4只全中至少有两支配成一对” ∵ 从10只中任取4只，取法有??410种，每种取法等可能。

概率论与数理统计习题第一章习题1-1（P 7）1．解：（1）}18,4,3{，⋯=Ω （2）}1|),{22<+=Ωy x y x （ (3) {=Ωt |ｔ},10N t ∈≥（本题答案由经济1101班童婷婷提供） ２．ＡＢ 表示只有一件次品，-A 表示没有次品，-B 表示至少有一件次品。

（本题答案由经济1101班童婷婷提供） 3．解：（1）A 1∪A 2=“前两次至少有一次击中目标”;（2）2A =“第二次未击中目标”; （3）A 1A 2A 3=“前三次均击中目标”;（4）A 1⋃A 2⋃A 3=“前三次射击中至少有一次击中目标”; （5）A 3-A 2=“第三次击中但第二次未击中”; （6）A 32A =“第三次击中但第二次未击中”; （7）12A A =“前两次均未击中”; （8）12A A =“前两次均未击中”;（9）(A 1A 2)⋃(A 2A 3)⋃(A 3A 1)=“三次射击中至少有两次击中目标”.（本题答案由陈丽娜同学提供）４.解： (1)ABC(2)ABC(3) ABC (4) A B C(5) ABC (6) AB BC AC (7) A B C (8) (AB) (AC) (BC)（本题答案由丁汉同学提供）５.解： (1)A=BC(2)A =B C（本题答案由房晋同学提供）习题1-2（P 11）6.解：设A=“从中任取两只球为颜色不同的球”,则:112538P(A)=/15/28C C C =（本题答案由顾夏玲同学提供）7.解： (1)组成实验的样本点总数为340C ,组成事件(1)所包含的样本点数为 12337C C ,所以P 1=12337340C C C ⋅ ≈0.2022 (2)组成事件(2)所包含的样本点数为33C ,所以P 2=33340C C ≈0.0001(3)组成事件(3)所包含的样本点数为337C ，所以 P 3=337340C C ≈0.7864 (4)事件（4）的对立事件，即事件A=“三件全为正品”所包含的样本点数为337C ，所以P 4=1-P(A)=1-337340C C ≈0.2136(5)组成事件(5)所包含的样本点数为2133373C C C ⋅+，所以P 5=2133373340+C C C C ⋅ ≈0.01134 （本题答案由金向男同学提供）8.解：(1)组成实验的样本点总数为410A ,末位先考虑有五种选择，首位除去0，有8种选择。

定义方程 定义方程实质上是数学恒等式，常用符号“ =” 表 示。定义方程一般用于描述经济学概念或前提假设。 行为方程 行为方程描述经济现象的规律，由所研究问题内 含的经济学规律决定。行为方程在数学上是两个或两 个以上变量的一种函数关系，而在经济学上，是两个 或两个以上经济学变量的行为关系。 均衡条件 均衡条件仅出现在均衡模型中，它是联结行为方 程和方程组的桥梁和纽带。在均衡模型中，通常通过 均衡条件方程来求得模型的均衡解。
第三节 数理经济学的研究方法和基本问题
1.研究方法 数理经济学通常是从一定的假设条件出发，将经济活 动量转化为一个或一组变量，继而写出函数式或方程组， 从而得到相应的经济现象或经济系统的数学描述，然后运 用数学推理方法得出结论，这是数理经济学的一般研究方 法，简言之，数理经济学研究方法就是建立经济问题的数 学模型与求解模型。
第一章 数理经济学概述
本章主要学习的内容： 1、数理经济学的定义 2、数理经济学的诞生和发展 3、数理经济学的研究方法和基本问题 4、数理经济学研究的内容与地位
第一节 数理经济学的定义
目前对于数理经济学尚无统一的定义，以下是几种 有代表性的定义： 阿罗(Kenneth J. Arrow)：数理经济学是包括数学概念 和方法在经济学，特别是在经济理论中的各种应用。 蒋中一(Alpha C. Chiang )：数理经济学是一种经济分析 方法，是经济学家利用数学符号描述经济问题，运用已 知的数学定理进行推理的一种方法。
总结
由以上定义可以看出：数理经济学主要是介绍数学 方法如何应用到经济分析中，如经济问题如何用数学模 型表示，一个变量的变化如何影响另一变量的变化等问 题。因此，数理经济学与其说是一门经济学分支学科， 不如说它是一种经济学分析方法。

为了验证上面所列现金流的正确性，假设公司将在第三年的年初购买新机器，则公司在第一年的成本为旧机器9000美元的运转成本；在第二年的成本为旧机器11000美元的运转成本；在第三年的成本为新机器22000美元的购买成本，加上6000美元的运转成本，再减去从替换机器中得到的2000美元；在第四年的成本是7000美元的运转成本；在第五年的成本是8000美元的运转成本；在第六年的成本是-12000美元，它是已经使用了3年的机器价值的负值。其他的3个现金流序列可以通过相似的方法推得。
题3-2CAMP模型的基本含义是什么？
解：（3.3.5）式和（3.3.7）式就是消费-资本资产定价模型的基本形式。它们非常深刻地揭示了资产价格与个人消费之间的关系，一般均衡与资产定价之间的关系。它们表明：
（1）资产的预期收益（价格）与消费的边际效用之间的协方差负相关。换句话说，其等价的命题是，消费的预期效用应该和资产的预期收益是一致的。
题1-11已知
求出收益曲线和现值函数。
解：改写 为
，
则可以给出以下的收益曲线
因此，现值函数为
第二章（P109）
题2-1在金融学中，资产和资产结构是如何定义的？
解：参考定义2.3.4和定义2.3.5。
题2-2不确定性与风险二者是什么关系？风险与协方差的基本关系是什么？
解：本题第一问可参考2.4节第一个自然段，第二问答案就是本章（2.4.15）式。
对于年利率 ，第一个现金流序列的现值为
其他现金流的现值可用同样的方法计算出。这四个现金流的现值分别是
46.083，43.794，43.760，45.627
因此，公司应在两年后购买新机器。
题1-7一个打算在20年后退休的人，决定今后240个月每月月初在银行存款 ，使得他可以在随后的360个月的每月月初提款1000美元。假设每月计息一次的名义年利率为6%，那么 的值应该为多少？

第一章函数习题1－1 1．下列各组函数是否相同？为什么？(1) f( x)=x与g( x)tan(arctan x)(2) f ( x)x2 ,x0x3 ,x0与x3， x0 g( x)x2， x(3)?( x)x与g(x)1 x(4) yf ( x)与s f (t)解 (1) 因为对x∈ (- ∞, +∞ ), f ( x)与g (x) 都有定义,且f (x) x tan(arctanx)g( x)所以两个函数相同 .(2)因为两个函数的对应规则不同 ,所以两个函数不同 .xf ( x)D1D( f )x R且x0}(3) 因为函数x 的定义域为而函数 g( x) 的定义域为D2D( f )R所以由 D1≠D2知,两个函数为不相同的函数 .(4)两个函数的对应关系相同，定义域相同，故两个函数相同.2．求下列函数的定义域:(1)y x21(2)y lg(3x)x11x ,x0(3)y 1 x(4)y x,0x2x21x2,2x解（ 1）由偶次根式的定义可知 , x应满足关系式x210故函数的定义域为D( f ) ( , 1)(1, ).3 x 0(2）由关系式x 1 0解得 1 x3 .故函数的定义域为D( f )(1, 3) .(3) 要使该函数有意义 ,x应满足关系式1 x 21 x 0解得x1, x1.故函数的定义域为D ( f )= ( 1,1) (1, ) .（4）因为分段函数的定义域为各分段函数定义域之并集，故D( f)=( - ∞ , 0)∪[0, 2] ∪ (2, +∞ )=( - ∞ , +∞).3.已知 f ( x)1 ,求 f (0), f (2), f (x), f (2 x) 1, f ( 12 ), f (2 h),xx f ( x h), f (x h)f ( x) 其中 h0.hf (0)11解 当 x022.=0时,f (2)1 1当 x22 4 .=2时,f ( t)1f (1当x2 t ,x)= - t 时 ,所以2 x .f (2t)1f (2 x) 12x 3 当x2( x 1) .2t2, 所以 2 t 时 ,1 1 t1f ( )1 2t1 xt1 2当 x = t(t ≠ 0)时 ,tf ( )1 2 x ., 所以xf (2 h)1当x4 .2h时 ,hf (th)1f ( x h)1 当xtx h 2 .h时 ,th 2, 所以f ( x h)f ( x)1故h( xh 2)( x 2) .4．求下列函数的值.f ( x)x ，x1, 求f (0), f (1 a), f ( 1.5). 12x，x1 (1)3f ( arcsin1 (2) f ( x)sin x ，求).2解(1) 当x=0 时, f(0)=1.当 1 + a < 1 时 , 即 a < 0 时, f (1 a) 2 a.当 1 + a > 1, 即 a < 0 时 ,f (1 a) 2a 5f (1 a)2 a, a0 52a, a0即当x= - 1.5<1 时 , 有 `f ( 1.5)0.5 .(2) 因为f (x)sin x ，f ( arcsin 1111 )sin( arcsin )sin(arcsin).所以22225.求函数的定义域:(1)若f ( x)的定义域是 [- 4， 4]，求f (x2)的定义域 ;(2) 若f ( x)的定义域是 [0， 3 a] (a > 0) ，求f ( x a) f (x a)的定义域;(3)若f ( x)的定义域是 [0， 1]，求f (lg x)的定义域 ;(4)若f (1 x)的定义域是 [ - 1， 1],求f ( x)的定义域 .解 (1) 因为f ( x)中的x满足- 4≤x≤4所以 f ( x2 ) 中的 x 2必须满足4x 24,即2x2 .故函数f ( x2)的定义域是 [- 2, 2].(2) 欲使函数有定义 ,须且只需使 f ( x a) 和 f (x a)同时有定义 , 于是0x a3a0)( a即a≤x≤ 2a.故函数 f ( x a) f (x a)的定义域为 [a, 2a].(3)因为 f (lg x)中的lg x,必须满足0 lg x 1,即 1≤x≤ 10.故函数 f (lg x)的定义域为 [1,10].(4)由f (1 x)的定义域为 [ - 1， 1], 得 - 1≤x≤ 1即0≤1 x≤ 2故函数f ( x)的定义域为[0, 2].6.设函数f (x)对一切正数都满足方程 f ( xy) = f ( x) + f ( y) .试证下列各式：（1） f (1)0f (1) f (x)（ 2）xf ( x) f ( x) f ( y)（ 3）y证(1) 在已知方程中 ,令x =1, y=1,得f (1) f (1) f (1) 2 f (1)即f (1)0 .y1 f (1) f ( x) f ( 1 ) 0(2) 在已知方程中 ,令x, 则xf (1)f ( x)即x.1(3) 在已知等式中 ,x不变 ,而将 y 用y代换 ,得f ( x) f ( x) f (1) y y将 (2) 式代入上式 ,得f ( x) f ( x) f ( y)y.f ( x)x kkx 2 2 kx 2的定义域是 (- ∞， +∞ ).7. 当为何值时f ( x)x解当k2,此时函数的定义域为 (- ∞， +∞ ).时,当k0 时,只要kx22kx20 ,即(2k) 24 2k 0,也就是 0< k <2 时 ,函数的定义域为 (- ∞， +∞ ).f ( x)x k2 2 kx 2 的定义域是(-∞，+∞).故当 0≤ k <2 时 , 函数kx习题1－21.判断下列函数的单调性：(1)y(1)x(2)y log2x21 x2(3)y x ln x(4)y解 (1)y (1)x1 1.对于指数函数2，底数 2，故是单调减函数 .(2)对于对数函数ylog 2x,底数2 1,故是单调增函数.(3) 因为y x ln x的定义域为（0，+∞）,对于x 1, x2（0，+∞），当x1<x2时，有f ( x1 ) f ( x2 )x1ln x2x2ln x2x1x2ln x1 x2x1x20,ln x10f ( x2 ) 0由假设知x2，得f ( x1)即 f (x1 )f ( x2).所以y xln x在（ 0，+∞）上是单调增函数 .（4）因为yx2在（- ∞， 0）上是减函数，而在（0，+∞）上是增函数，所以y 1 x2在（ - ∞， 0）上为增函数，而在（0， +∞）上为减函数 .2.指出下列函数的奇偶性：(1) y x33xa x a x(3) yx(5)y x sin 1 , x x解(1) 因为对x(2) y lg1x1x 11x(4) y1x， x01x， x0 0(6) y x cos x sin x.（ -∞， +∞），均有f ( x) ( x)33( x)(x33x) f ( x)所以该函数为奇函数.（2）因为x ( 1,1),均有f ( x)lg 1x lg1x f ( x) 1x1x所以该函数为奇函数.（3）因为对于x（-∞，0）∪（0，+∞）,均有f (x)a x a x a x a xf ( x)x x所以该函数为偶函数 .（4）因为当x >0,即x 0 时，有 f (x)1(x) 1x ,而当 x ≤0,即- x ≥0时，有 f ( x)1(x)1x ,f (x) f ( x)1x,x01x,x0于是所以该函数f ( x)为偶函数 .（ 5）因为x（ - ∞， 0）∪（ 0， +∞），均有f (x)( x)sin( 1 )xsin 1f ( x)x x所以该函数f ( x)为偶函数 .(6) 因为x （-∞,+∞）,均有f (x)( x) cos(x) sin(x)x cos x sin x( x cos x sin x) f (x)所以该函数f ( x)为奇函数 .3. 下列函数是否为周期函数，如果是周期函数，求其周期.（ 1）f ( x)=|sin x |(2)f (x)= x cos xf ( x T) f ( x)T 之最小正值为π因.f ( x)是以 π为周期的周期函数 .(2) 设 f ( x T) f (x) , 则 ( x T ) cos(x T )x cos x当 x = 0 时 , 由 TcosT = 0, 得 T 1 = 2 ;当 x = 2 时 , (T)cos(T ) 0,得 T 2 .由2 2由 于f ( x)不 满 足xD ( f ),T 均 为 唯 一 正 值 , 即 T 随 x 的 变 化 而 变 , 所 以f ( x)x c o sx不是周期函数 .4. 证明函数 ( x)x2x 1在 (0,)上是单调增函数 .证 因为x 1 , x 2(0, )且 x 1x 2 均有f ( x ) f ( x ) (x 2x1) ( x 2x2 1)12112( x 1 x 2 )( x 1 x 21)而 x 1 x 2 0时, x 1x 2 1 0, 所以 f (x 1 )f ( x 2 ) 0,即f ( x 1 ) f ( x 2 )故f (x)为单调增函数 .5.f ( x) 为定义在（ - 1，1）上的奇函数，若 f (x)在（ 0， 1）内是单调增函数 , 证明在（- 1， 0）内也单调递增 .证对于 x 1, x 2（- 1， 0） ,设 x 1< x 2，由已知得f ( x 1 ) f ( x 1 )f ( x 2 )f ( x 2 )且 f ( x 1 ) f ( x 2 ) ,其中 - x 1, - x 2（ 0，1） .则f ( x 1 )即f ( x 1 )f ( x 2 ) f ( x 1 ) f ( x 2 ) [ f ( x 1 ) f ( x 2 )] 0f ( x 2 )故f (x)在（ - 1， 0）内也单调递增 .6 * . 证明 y x cos x不是周期函数 .证 因为 D( ) = [0,+ ∞ ) , 不是以原点为中心的对称集合,所以 f ( x)x cos x 不是周期函数 .f ( x)17. x22x 5 在其定义域内是有界的 .证明函数证因为 x 22x5 (x 1)2 4 4112 2x54所以x故由函数有界的定义知，函数f ( x)在其定义域内是有界的 .8. 设函数 f ( x) 的定义域为（ - ∞， 0）∪（ 0， +∞）且满足af ( x) bf ( 1) cx x ,其中 a ， b ，c 均为常数， |a| ≠|b| . 证明 f ( x) 为奇函数 .1证在已知等式中，用x 代替 x , 得1)b f( x)c xa f(xaf (x)bf ( 1) cx xaf ( 1) bf ( x) cx解方程组x, 得( a bx 2 )c12(a 2b 2)f ( x)xa 2bf ( (a bx 2 )c1 (a bx2 ) cf ( x)x)xa2b2x( a 2 b 2 ) 因为所以f (x)为奇函数 .9. 证明定义在对称区间上的任意函数可以写成一个偶函数和一个奇函数之和 .证 设f ( x)是定义在对称区间 I 上的任意一个函数 , 而f ( x) 2 f ( x) f ( x)f ( x)f ( x)f ( x)f ( x) f ( x)222f ( x) f ( x), F 2 (x)f ( x)f ( x) ( x I )则令F 1 (x)22因为 xI ,均有x I , 且F 1( f ( x) f (x)F 1( x)x)2F 2( f ( x)f ( x)F 2 ( x)x)2即 F 1 ( x)与 F 2 ( x)分别是对称区间 I 上的偶函数与奇函数, 且f ( x)F 1 ( x)F 2 ( x)故函数f ( x)可表示为偶函数F 1( x )与奇函数 F 2( x )之和 .习题 1－31． 1． 求下列函数的反函数及其定义域：(1) yx 2(2) y1 lg( x 1)x 2(3) y24 x 2 ,0 x 2 y5x12x2,2 x(4)4解 （ 1）由所给函数解出 x , 得x2( y 1)y 1y2( x 1) 1)交换 x, y 得 , 反函数x1( x.(2) 由已知函数解出 x ,得x 10( y 1) 1交换 x, y 得 , 反函数 y1 0(x 1 )1(-∞ , +∞).(3) 当 0≤ x ≤ 2 时 , 由y2 4x 2 (0 y 2) 得x4 yy 2当 2< x ≤ 4 时 , 由y 2x 2 (2 y6) ,得1x( y 2) 2所以原函数的反函数为y f 1( x)4x x 2 ， 0 x 21( x2) ， 2x62其定义域为 [0，6].x1 ( y 1)（4）由所给函数解出 5x, 得11) (,)交换 x, y 得 , 反函数y( x5.2． 2． 下列函数是由那些简单函数复合而成的.(1) y 1 sin x(2) ysin 2 x(3) ye cos 2 x(4) y (1 lg x) 3解（ 1）该函数是由幂函数y u ,u1 v,以及正弦函 数 v sin x复合而成的 .（ 2）该函数是由幂函数 y = u 2与正弦函数 usin x 复合而成 .（ 3）该函数是指数函数 y e u , 幂函数 uv 2 及余弦函数 vcosx复合而成的 .(4) 该函数是由幂函数y u 3 , 对数函数u1lg x复合而成 .3. 已知f ( x)x 2 , g( x) 2x , 求f [ g( x)]，g[ f ( x)], f [ f ( x)], g[ g( x)].解 由复合函数定义 ,得f [g ( x)] (2 x )2 4x , g[ f ( x)] 2 x 2f [ f (x)]( x 2 ) 2 x 4 , g[g ( x)]2 2x。

习题 1-21. 45.953=p .2. 3000=a ，15=b ,p Q 153000-=．3. ,850,20==d c 85020-=p Q ．4. 1100=p 元，13500=Q 个．5. 1003+=q C ，1000=C ,700)200(=C , 5.3=C .6. 251200q q R -= ，36800)200(=R . 7.p Q -=90 ，290P P R -=. 8. %90)1000(100500⨯-+⨯=Q R )500(t Q >. 9. 25.2,9)4(,782==-+-=L L q q L .10. Q Q C 102700)(+=,p p C 18011700)(-=，()21890018900)(p p p p p R -=-⋅=，()4500301811700108018)()()(22+--=-+-=-=p p p p C p R p L ． 容易看出，当价格定为30p =元时，利润4500=L 元为最大利润．在此价格下，该新产品的销售量为3603018900=⨯-=Q （单位）.习题 1-31.x x x x f cos sin )()1(+=' dx x x x x df )cos (sin )(+=x x x x x f sin cos 2)()2(2-=' dx x x x x x df )sin cos 2()(2-=)cos (sin )()3(x x e x f x +=' dx x x e x df x )cos (sin )(+= x x x x x f 121)2(3)()4(32++=' dx xx x x x df ]121)2(3[)(32++= 2)42(4)()5(--='x x f dx x x df 2)42(4)(--= x x x x x x f 22sin )1(cos sin 2)()6(+-=' dx xx x x x x df 22sin )1(cos sin 2)(+-= x x x x x x f 2cos sin ln cos 1)()7(+=' dx xx x x x x df 2cos sin ln cos 1)(+= 222)cos (sin 2sin 3cos 6)()8(x x x x x x x x x f -----='dx x x x x x x x x x df 222)cos (sin 2sin 3cos 6)(-----= 2155)1(+='x y )12cos(2)2(+='x y x e y x cos )3(sin =' )(ln cos 1)4(2x x y =' )12248()82()53()5(42+++='x x x y)123020)(64()6(5x x x x y +++=' n n x x n x y 21)ln 1()7(-='- 32)3(])3)(42(92)[42()8(x x x x y ++---=' 习题 1-41．（1）10000=C x x x C 507)(1+= xx C 257)(+='.（2）5.9)100(='C 元/吨 经济意义是在产量为100吨的基础上，再多生产一吨产品所增加的成本是9.5元.（3）22元（4）7元 从降低成本角度看，应该继续提高产量.2. 总收入250、平均收入25及边际收入10.3．（1）3000060004.0)(2-+-=x x x L 60008.0)(+-='x x L ； （2）200)5000(='C ，400)5000(='R ，200)5000(='L 4．（1）5.0- 缺乏弹性； （2）5- 富有弹性5．（1）21)(-='p Q ；（2）pp p EQ -=20)(；18.0173)3(≈=EQ （3）当3=p 时，若价格上张1%，其总收入增加0.82%习题 1-51.（1）解：)(x f 的定义域为R ，62)(+='x x f ，令0)(='x f ，得3-=x ，无一阶导数不存在点，因为02)(>=''x f ，所以6)3(-=-f 为极小值，而没有极大值，因此此极小值为最小值.故在其定义域内有一个最小值为6)3(-=-f .（2）解：)(x f 的定义域为1-≠x0)1(2)1(222)1()1(2)1()2()(222>+=+-+=+'+-+'='x x x x x x x x x x f 所以)(x f 在其定义域内单调递增，无最值.（3）解：)1()(+='x e x f x ，令0)(='x f ，得1-=x ，无一阶导数不存在点， 计算 12)1(,0)0(,2)2(---=-=-=-e f f e f ，比较上述值有：最大值为0)0(=f ， 最小值为1)1(--=-e f .（4）最小值：1)2()0(-==f f ；最大值：0)1(=f .2. 解： 要使材料最省，就是要罐头筒的总表面积最小.设罐头筒的底半径为r ，高为h ，则它的侧面积为，底面积为 ，因此总表面积为)),0((22222∞+∈+===r r V r S r V h h r V πππ，所以有由体积公式)),0((0442,033∞+∈>+=''=='r rV S V r S ππ，又得令 。

概率论与数理统计课后习题答案1. 引言概率论与数理统计是统计学的基础课程之一，通过学习这门课程，我们可以理解和运用概率和统计的概念和方法，从而分析和解决实际问题。

本文档将提供《概率论与数理统计》课后习题的详细答案。

2. 习题答案第一章：概率论的基本概念和基本原理1.1 选择题a.概率是以【答案】】D.形式结果给出的。

b.从一副有 52 张牌的扑克牌中，任意取一张牌，其点数是 7 的概率是【答案】】C.$\\frac{4}{52}$。

1.2 计算题a.设 A, B 是两个事件，已知 P(A) = 0.5，P(B) = 0.4，且P(A ∪ B) = 0.7，求P(A ∩ B)。

【解答】根据概率的加法定理可知，P(P∪P)=P(P)+P(P)−P(P∩P)代入已知数据，得到：0.7=0.5+0.4−P(P∩P)解上式得到P(A ∩ B) = 0.2。

所以，P(A ∩ B) = 【答案】0.2。

b.有两个相互独立的事件 A 和 B，且 P(A) = 0.3，P(A∪ B) = 0.5，求 P(B)。

【解答】由于事件 A 和 B 是相互独立的，所以根据概率的乘法定理可知，P(P∪P)=P(P)×P(P)代入已知数据，得到：0.5=0.3×P(P)解上式得到 P(B) = 0.5 ÷ 0.3 = 1.67。

所以，P(B) = 【答案】1.67。

第二章：随机变量及其分布2.1 选择题a.设 X 是一个随机变量，其概率密度函数为：$$ f(x) = \\begin{cases} \\frac{1}{2}x & 0 < x < 2 \\\\ 0 &其他 \\end{cases} $$则 P(X < 1) = 【答案】】C. 0.25。

b.对 X 的分布函数 F(x) = 1 - e^{-x}, 其中x ≥ 0，下列说法中错误的是【答案】】B. F(x) 是一个概率密度函数。

1.求下列函数的极值。

(1) y2x xyy 2 3ax 3by(2)y 2x 1 2x/ 316ln x‘ (3) yx 1(4)yx 1x解：(1) 根据二元函数极值的必要条件，可得f x 2x y 3a 0，f y x 2y 3b 0解得，(x,y)(2a b,2b a)为可能的极值点。

根据充分条件，函数 f (x, y)的二阶导师组成的 Hessian 矩阵为2H 3 0,因此(2a b,2b a)为f (x, y)的严格极小值点，极值为 3a 5ab(2) 根据一元函数极值的必要条件，可得因此该函数在其定义域内为单调递增函数，极值不存在。

(3) 根据一元函数极值的必要条件，可得 求得极值点为X 1。

由充分条件知y 6x 6。

当x 1时y ''，所以该函数极值不存在。

1 1 1 1(x,y ) (0,0),(x,y )(形),(x,y )(1,尹x,y )能的极值点。

根据充分条件，函数f (x, y)的二阶导师组成的Hessian 矩阵为2. (4)根据一元函数极值的必要条件，可得 求的极值点为由充分条件知 当x e时, 讨论函数f x ，e 。

2xln x 3x 。

4x 1~~3e因此该函数存在极大值为2xy x2y 1的极值。

解：根据二元函数极值的必要条件, 可得(x, y) (0,0)时,1 0，因此函数在该点无极值;3b 21 1(肓,(x,y )(为可1 - 21 J/Vy12 323 2 12H0，海赛矩阵为正定矩阵，因此函数在该点有严格极小值为(x, y) 1 1 （〒2）时，H0，海赛矩阵为正定矩阵，因此函数在该点有严格极小值为 (x, y) 1 1 (2,2)时，H3 2 1 2矩阵，因此函数在该点有严格极大值为 1 2 3 21；812 0，( 1)A0,( 1)2 A 2则海赛矩阵为负定1 1 (x, y)( 一,一)时，H2 2 2 0，( 1)A0,( 1)2 A 2则海赛矩阵为负定矩阵，因此函数在该点有严格极大值为 3. 试说明对于任意的 生产函数f (x) AK是凹函数。

第一章 习题一1.设函数x x x f 3)(3-=，x x 2sin )(=ϕ，求⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛6πϕf ，()[]1f f ，[])(x f ϕ。

解：（1）∵233sin 62sin 6==⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛πππϕ， ∴8398312833233833233232363-=-=-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛f f πϕ； （2）∵2131)1(3-=⋅-=f ，∴()[]268)2(3)2(13-=+-=-⋅--=f f ；（3）[][]()()x x x x x f x f 62sin 32sin )(2sin )(33-=-==ϕ2.设)(x f 的定义域为（0，1），求)12(+x f 的定义域。

解：令012=+x ，得21-=x ，令112=+x ，得0=x ， 故)12(+x f 的定义域为⎪⎭⎫⎝⎛-0,21。

3，下列表达式中，哪个不是初等函数？ （1）x xy -=12； （2）⎪⎩⎪⎨⎧<≥=.0,,0,32x x x y x （3）xx x f -+-=111)(； （4）x x x f 22sin )(+=解：（2）4.分析下列函数的复合结构： （1）xey 2cos ln =； （2）2tan ln x y =；（3）x y 21sin +=； （4）[]2)21arcsin(x y +=； （5）xe y 3tan =； （6）非复合函数。

解（1）ue y =，v u =，s v ln =，t s cos =，x t 2=；（2）u y =，v u ln =，s v tan =，2x s =；（3）u y sin =，v u =，x v 21sin +=；（4）2u y =，v u arcsin =，x v 21+=；（5）u y tan =，ve u =，x v 3=； （6）非复合函数。

5.将)2(sin22x x e y +=分解为一系列简单函数。

。
6．如果一家银行所提供的利息是以名义利率5%连续地计算利息，那么每年的有效利率应该是多少？
解：有效利率应为：
。
即有效利率是每年 。
7．一家公司在未来的5年中需要一种特定型号的机器。这家公司当前有1台这种机器，价值6000美元，未来3年内每年折旧2000美元，在第三年年末报废。该机器开始使用后第一年运转费用在该年年初值为9000美元，之后在此基础上每年增加2000美元。在每年的年初可以按固定价格22000美元购买1台新机器。1台新机器的寿命是6年，在最初使用的两年中每年折旧3000美元，这之后每年折旧4000美元。新机器在第一年的运转成本是6000美元，在随后的每年中将增加1000美元。如果利率为10%，公司应在何时购买新机器？
其中，
因此股票的价格为：
股票价格的现值
第三步，将从步骤1和步骤2得到的这两个现值相加得到普通股的价值。
为了验证上面所列现金流的正确性，假设公司将在第三年的年初购买新机器，则公司在第一年的成本为旧机器9000美元的运转成本；在第二年的成本为旧机器11000的运转成本；在第三年的成本为新机器22000的购买成本，加上6000美元的运转成本，再减去从替换机器中得到的2000美元；在第四年的成本是7000美元的运转成本；在第五年的成本是8000美元的运转成本；在第六年的成本是-12000美元，它是已经使用了三年的机器价值的负值。其他的三个现金流序列可以通过相似的方法推得。
解：这家公司可以在第1、2、3、4年的年初购买新机器，其对应的六年现金流如下（以1000美元为单位）：
在第一年的年初购买新机器：22，7，8，9，10，-4；
在第二年的年初购买新机器：9，24，7，8，9，-8；
在第三年的年初购买新机器：9，11，26，7，8，-12；

题
5.4极值问题的比 较静态分析
5.6支出极小化问 题
BDຫໍສະໝຸດ F第5章等式约束最优 化及其经济学应用
5.7斯勒茨基等式的传统推导 5.8企业利润极大化问题 5.9生产成本极小化问题
第6章不等式约束的极值问题
10 及其经济学应用

问第
题 及 其 经 济 学 应 用
章 不 等 式 约 束 的 极
第8章一般均衡分析的 线性规划模型
8.1线性规划模型 8.2两个变量的线性 规划问题的图解法 8.3单纯形法 8.4对偶问题 8.5线性规划的经济 学应用
第9章一般均衡分析的非线性
13 规划模型
第9章一般均衡分析的非线性规 划模型
9.1一般非线性规划模型
9.2两商品和两要素的非线性规 划模型
9.3两商品和两要素的非线性规 划模型解释斯托尔帕萨缪尔森定 理
导
B
2.8多元 函数的求
导
C
2.9隐函 数
D
2.10边际、 弹性和增
长率
E
2.11水平 曲线的分
析
F
2.12齐次 函数和欧
拉定理
第3章静态分析与比较静态分
07 析
第3章静态分析与比较静态分析
3.1静态分析与比较静态分析
3.3简单的国民收入决定模型的 静态分析与比较静态分析
3.5LM曲线的静态分析与比较静态 分析
9.4两商品、要素模型的应用
14 第10章动态经济分析
第10章动态经济分析
10.1微分方程 10.3差分方程 10.5动态最优化引论
10.2微分方程在经济 学中的应用
10.4差分方程在经济 学中的应用
10.6动态最优化问题 在经济学中的应用

1
2
则有
6
x >0 ⇒ u =1 2
⇒ 2−x −x = 0
⇒
(2x
) 1
2
−1 x
=0
1
1
⇒ x = 0 or x = 1
1
12
⇒ x = 2 or x = 3
2
1
2
其中所用到的条件依次为第二互补条件, 第三互补条件, 第一互补条件. 由于 x = (0,2)T
不满足梯度差非负的第一个条件, 删去. 同理
kλ
l =1 1l
= 1,
kλ
l =1 2l
= 1,
且使得
∑k
y1 = λ xl 1l l =1 ∑k
y2 = λ xl 2l l =1
对于任意 λ ∈ (0,1), 由于 λλ + (1 − λ)λ ≥ 0, l = 1, 2, ", k , 且
1l
2l
因此
( ) ( ) ( ) ∑k λλ + (1−λ)λ = ∑k λλ + ∑k (1− λ)λ
11. 证明: 显然所有包含 S 的半空间的交集仍然包含 S . 现证该交集也包含于 S , 否则必存 在 x 属于半空间的交集但不属于 S , 则根据凸集分离定理, 存在实数 α 与不为 0 的向量 u 使得对于任意 z ∈ S 都有
uT z > α > uT x
{ } { } 这表明 S ⊂ y : uTy ≥ α , x ∉ y : uTy ≥ α , 或者说我们找到了一个新的包含了 S 的半
x1 x1
⎞⎠⎟⎟⎟⎟⎟⎟ + (1 − λ)⎛⎝⎜⎜⎜⎜⎜f
x2 x2
⎞⎠⎟⎟⎟⎟⎟⎟ = ⎛⎜⎜⎜⎜⎜⎝λf

第四章 习题答案1.求下列函数的极值。

（1）by ax y xy x y 3322--++= （2）x xy 212-=（3）()1613+-=x y （4）()1ln >=x xx y 解：（1）根据二元函数极值的必要条件，可得032=-+=a y x f x ，032=-+=b y x f y解得，)2,2(),(a b b a y x --=为可能的极值点。

根据充分条件，函数),(y x f 的二阶导师组成的Hessian 矩阵为⎪⎪⎭⎫⎝⎛=2112)(x H03>=H ，因此)2,2(a b b a --为),(y x f 的严格极小值点，极值为22353b ab a ---。

（2）根据一元函数极值的必要条件，可得0)21(22'>-=x y因此该函数在其定义域内为单调递增函数，极值不存在。

（3）根据一元函数极值的必要条件，可得03632'=+-=x x y求得极值点为1=x 。

由充分条件知66''-=x y 。

当1=x 时0''=y ，所以该函数极值不存在。

（4）根据一元函数极值的必要条件，可得0ln 12'=-=xxy 求的极值点为e x =。

由充分条件知4''3ln 2xxx x y -=。

当e x =时，013''<-=ey ，因此该函数存在极大值为e 1。

2. 讨论函数()()122-+=y x xy y x f ，的极值。

解：根据二元函数极值的必要条件，可得03,032332=-+==-+=x x y x f y y y x f y x)21,21(),(),21,21(),(),21,21(),(),21,21(),(),0,0(),(--=-=-===y x y x y x y x y x 为可能的极值点。

根据充分条件，函数),(y x f 的二阶导师组成的Hessian 矩阵为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-+=yx y x y x xy x H 61331336)(2222 )0,0(),(=y x 时，01<-=H ，因此函数在该点无极值；)21,21(),(=y x 时，0223212123>==H ，海赛矩阵为正定矩阵，因此函数在该点有严格极小值为81-；)21,21(),(--=y x 时，0223212123>==H ，海赛矩阵为正定矩阵，因此函数在该点有严格极小值为81-；)21,21(),(-=y x 时，0223212123>=--=H ，0)1(,0)1(221>->-A A ，则海赛矩阵为负定矩阵，因此函数在该点有严格极大值为81；)21,21(),(-=y x 时，0223212123>=--=H ，0)1(,0)1(221>->-A A ，则海赛矩阵为负定矩阵，因此函数在该点有严格极大值为813. 试说明对于任意的0>βα，，生产函数βαL AK x f =)(是凹函数。

第5题
必然事件是指概率为1的事件，因此 C选项正确。
习题二答案与解析
1. C 答案
2. B
01
03 02
习题二答案与解析
01
3. D
02
4. A
03
5. B
习题二答案与解析
第1题
根据概率的加法公式，两个互斥事件之和的概率等于它们概率的和，因此C选项正确。
第2题
根据概率的乘法公式，两个独立事件同时发生的概率等于它们概率的乘积，因此B选项 正确。
习题二答案与解析
01
02
第3题
第4题
根据概率的加法公式，两个对立事件 之和的概率等于1减去它们的概率之 和，因此D选项正确。
根据概率的加法公式，两个互斥且对 立事件之和的概率等于1减去它们的 概率之和，因此A选项正确。
03
第5题
根据概率的加法公式，两个独立事件 同时发生的概率等于它们概率的乘积 加上它们的概率之和减去它们同时发 生的概率，因此B选项正确。
3. C 4. B 5. C
习题一答案与解析
第1题
根据概率的基本性质，任何事件的概率都介 于0和1之间，因此A选项正确。
第2题
互斥事件是指两个事件不可能同时发生，因 此D选项正确。
习题一答案与解析
第3题
独立事件是指一个事件的发生不受另 一个事件是否发生的影响，因此C选
项正确。
第4题
不可能事件是指概率为0的事件，因 此B选项正确。
概率论与数理统计的应用领域
金融
概率论与数理统计在金融领 域中广泛应用于风险评估、 投资组合优化和金融衍生品 定价等方面。
医学
在医学领域，概率论与数理 统计用于临床试验设计、流 行病学研究、诊断和预后评 估等方面。

由图知A点为最优解，联立方程：
解得： =2, 3,即：Zmin=25 +22 =25 2+22 3=116
因此，雇佣A工人2天，B工人3天。
8．某外贸公司专门经营某种杂粮的批发业务。公司现有库容5000担的仓库。1月1日，公司拥有库存1000担杂粮，并有资金20000元。估计第一季度杂粮价格如表2-11所示。
解：（1）图解法
有图解法知线性规划模型的可行域如阴影部分所示，令z=0，1，2……时，max z逐渐增大，可行域是无界的，所以，此模型是无界解。
（2）单纯形法：
化为标准型为：
A= C=（2，3，0，0）
2
3
0
0
b
0
1
-1
1
0
1
0
1
0
0
1
2
2
3
0
0
对应图中原点。以1 为轴心项，换基迭代，得
2
3
0
0
b
2
0
2
-3
0
1
6
0
5
-2
0
0
-8
此时对应图中A点，坐标为（4，0）以2 为轴心项，换基迭代，得
2
5
0
0
0
b
2
1
0
1
0
0
4
0
0
0
3
1
-1
6
5
0
1
-3/2
0
1/2
3
0
0
11/2
0
-2/5
-23
此时对应图中B点，坐标为（4，3）以3 为轴心项，换基迭代，得
2
5
0