経済数学入門演習問題 WLec 05, 2021/11/01

I
$I,p,q>0$とします.効用関数 $$ u(x,y)=x^{\frac 34}y^{\frac 14} $$ について考えます.
(1) 制約条件 $$ I-px-qy=0 $$ の下で最大化することを考えます. 停留点を求めて,極大点となることを示しましょう.
(2) (1)で求まった極大点を $\mathrm{P}_*$とします.方向微分を用いて, 制約条件 $$ I-px-qy=0 $$ の下で$\mathrm{P}_*$において最大となることを示しましょう.
(3) (1)で求まった極大点を $\mathrm{P}_0$とします.方向微分を用いて, 制約条件 $$ I-px-qy\geq 0 $$ の下で$\mathrm{P}_*$において最大となることを示しましょう.
II
$I,p,q>0$とします.効用関数 $$ u(x,y)=\frac 34\log x+\frac 14\log y $$ について考えます.
(1) 制約条件 $$ I-px-qy=0 $$ の下で最大化することを考えます. 停留点を求めて,極大点となることを示しましょう.
(2) (1)で求まった極大点を $\mathrm{P}_*$とします.方向微分を用いて, 制約条件 $$ I-px-qy=0 $$ の下で$\mathrm{P}_*$において最大となることを示しましょう.
(3) (1)で求まった極大点を $\mathrm{P}_*$とします.方向微分を用いて, 制約条件 $$ I-px-qy\geq 0 $$ の下で$\mathrm{P}_*$において最大となることを示しましょう.