ОТВЕТЫ К УПРАЖНЕНИЯМ

 

Глава 1

 

Глава 2

 

Глава 3

 

 

Глава 4

 

 

Глава 5

 

Глава 6

 

Глава 7

 

 

Глава 8

 

 

Глава 9

 

 

Глава 10

 

Глава 11

 

Глава 12

 

Глава 13

 

 

Глава 14

 

 

Глава 15

 

 

Глава 16

 

 

Глава 17

 

Глава 18

 

 

Глава 20

 

 

Глава 21

 

Глава 22

 

Глава 23

 

Глава 24

 

 

Глава 25

Глава 26

 

Глава 27

 

 

Глава 28

 

Глава 29

Глава 30

 

 

Глава 31

 

Глава 32

ПРИЛОЖЕНИЕ

 

ЛИТЕРАТУРА

 

[1] И.Л. Акулич. Математическое программирование в примерах и за­дачах. М., "Высшая школа", 1986.

[2] В.А. Бабайцев, А.В. Браилов, А.С. Солодовников. Математика в экономике. Часть 5. Руководство к решению задач. Теория вероят­ностей. М., Финансовая академия при Правительстве РФ, 1999.

[3] М.И. Баканов, А.Д. Шеремет. Теория экономического анализа. — М., "Финансы и статистика", 1994.

[4] Н.П. Башарин. Начала финансовой математики. - М., "ИНФРА-М", 1995.

[5] В.Е. Гмурман. Теория вероятностей и математическая статисти­ка. — М., "Высшая школа", 1998.

[6] В.Е. Гмурман. Руководство по решению задач по теории вероятностей и математической статистике. М., "Высшая школа", 1998.

[7] Н.П. Кондраков. Эккаунтинг для менеджеров. — М., "Дело", 1998.

[8] М.С. Красс. Математика для экономических специальностей. — М., "ИНФРА-М", 1998.

[9] Л.Г. Лабскер, Л.О. Бабешко. Теория массового обслуживания в эко­номической сфере. — М., "ЮНИТИ", 1998.

[10] А.А. Первозванский, Т.Н. Первозванская. Финансовый рынок: расчет и риск. — М., "ИНФРА-М", 1994.

[11] Г.И. Фалин. Математический анализ рисков в страховании. — М., Российский Юридический Издательский Дом, 1994.

[12] В.В. Федосеев. Экономико-математические модели и методы в мар­кетинге. - М., "Финстатпром",1996.

[13] В.А. Чернов. Анализ коммерческого риска. — М., "Финансы и ста­тистика", 1998.

[14] Е.М. Четыркин. Методы финансовых и коммерческих расчетов. — М., "ИНФРА-М", 1995.

[15] B.C. Шипачев. Высшая математика. — М., "Высшая школа", 1995.

[16] В. С. Шипачев. Задачи по высшей математике. — М., "Высшая шко­ла".

 

Содержание

ПРЕДИСЛОВИЕ........................................................................................................................................................................................................ 3

ВВЕДЕНИЕ................................................................................................................................................................................................................ 3

Раздел I. ОСНОВЫ МАТЕМАТИКИ....................................................................................................................................................................... 4

Часть 1. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ.............................................................................................................................................................. 4

Глава 1. МНОЖЕСТВА.......................................................................................................................................................................................... 4

1.1. Множества. Основные обозначения. Операции над множествами............................................................................................... 4

1.2. Вещественные числа и их свойства........................................................................................................................................................ 5

1.3. Числовая прямая (числовая ось) и множества на ней....................................................................................................................... 6

1.4. Грани числовых множеств........................................................................................................................................................................ 7

1.5. Абсолютная величина числа.................................................................................................................................................................... 8

Глава 2. ПРЕДЕЛ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ................................................................................................................................................ 8

2.1. Числовые последовательности................................................................................................................................................................ 8

2.2 Применение в экономике.......................................................................................................................................................................... 12

Глава 3. ФУНКЦИИ ОДНОЙ ПЕРЕМЕННОЙ............................................................................................................................................... 14

3.1. Понятие функции....................................................................................................................................................................................... 14

3.2. Предел функции......................................................................................................................................................................................... 18

3.3. Теоремы о пределах функций................................................................................................................................................................ 20

3.4. Два замечательных предела.................................................................................................................................................................. 21

3.5. Бесконечно малые и бесконечно большие функции........................................................................................................................ 23

3.6. Понятие непрерывности функции......................................................................................................................................................... 23

3.7. Непрерывность элементарных функций............................................................................................................................................. 24

3.8. Понятие сложной функции...................................................................................................................................................................... 26

3.9. Элементы аналитической геометрии на плоскости........................................................................................................................ 26

Глава 4. ОСНОВЫ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ИСЧИСЛЕНИЯ............................................................................................................... 32

4.1. Понятие производной............................................................................................................................................................................... 32

4.2. Понятие дифференциала функции........................................................................................................................................................ 34

4.3. Правила дифференцирования суммы, произведения и частного................................................................................................. 36

4.4. Таблица производных простейших элементарных функций....................................................................................................... 36

4.5. Дифференцирование сложной функции.............................................................................................................................................. 36

4.6. Понятие производной n-го порядка...................................................................................................................................................... 37

Глава 5. ПРИМЕНЕНИЕ ПРОИЗВОДНЫХ В ИССЛЕДОВАНИИ ФУНКЦИЙ..................................................................................... 39

5.l. Раскрытие неопределенностей............................................................................................................................................................... 39

5.2. Формула Маклорена................................................................................................................................................................................ 42

5.3. Исследование функций и построение графиков............................................................................................................................... 44

5.4. Применение в экономике......................................................................................................................................................................... 51

Глава 6. НЕОПРЕДЕЛЕННЫЙ ИНТЕГРАЛ................................................................................................................................................... 57

6.1. Первообразная и неопределенный интеграл..................................................................................................................................... 57

6.2. Основные свойства неопределенного интеграла............................................................................................................................. 57

6.3. Таблица основных неопределенных интегралов............................................................................................................................. 58

6.4. Основные методы интегрирования....................................................................................................................................................... 59

Глава 7. ОПРЕДЕЛЕННЫЙ ИНТЕГРАЛ......................................................................................................................................................... 65

7.1. Условия существования определенного интеграла........................................................................................................................ 65

7.2. Основные свойства определенного интеграла................................................................................................................................. 66

7.3. Основная формула интегрального исчисления................................................................................................................................ 67

7.4. Основные правила интегрирования..................................................................................................................................................... 69

7.5. Геометрические приложения определенного интеграла............................................................................................................... 71

7.6. Некоторые приложения в экономике................................................................................................................................................... 74

7.7. Несобственные интегралы...................................................................................................................................................................... 76

Глава 8. ФУНКЦИИ НЕСКОЛЬКИХ ПЕРЕМЕННЫХ................................................................................................................................ 80

8.1. Евклидово пространство Em................................................................................................................................................................... 80

8.2. Множества точек евклидова пространства Еm................................................................................................................................. 80

8.3. Частные производные функции нескольких переменных.............................................................................................................. 84

8.4. Локальный экстремум функции нескольких переменных.............................................................................................................. 88

8.5. Применение в задачах экономики........................................................................................................................................................ 90

Часть 2. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ОБЫКНОВЕННЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ........................................................... 95

Глава 9. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ ПЕРВОГО ПОРЯДКА.............................................................................................. 95

9.1. Основные понятия..................................................................................................................................................................................... 95

9.2. Уравнения с разделяющимися переменными.................................................................................................................................... 98

9.3. Неполные уравнения.............................................................................................................................................................................. 100

9.4. Линейные уравнения первого порядка............................................................................................................................................. 100

Глава 10. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ ВТОРОГО ПОРЯДКА.......................................................................................... 103

10.1. Основные понятия теории.................................................................................................................................................................. 103

10.2. Уравнения, допускающие понижение порядка............................................................................................................................ 104

10.3. Линейные дифференциальные уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами...................................... 106

10.4. Краевая задача для дифференциального уравнения второго порядка................................................................................. 109

Глава 11. АППАРАТ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ В ЭКОНОМИКЕ............................................................................. 111

11.1. Дифференциальные уравнения первого порядка........................................................................................................................ 112

11.2. Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами).................................... 118

Часть 3. ЭЛЕМЕНТЫ ЛИНЕЙНОЙ АЛГЕБРЫ............................................................................................................................................... 121

Глава 12. ВЕКТОРЫ........................................................................................................................................................................................... 121

12.1. Векторное пространство.................................................................................................................................................................... 121

12.2. Линейная зависимость векторов....................................................................................................................................................... 122

12.3. Разложение вектора по базису.......................................................................................................................................................... 124

Глава 13. МАТРИЦЫ.......................................................................................................................................................................................... 127

13.1. Матрицы и операции над ними Понятие матрицы.................................................................................................................... 127

13.2. Обратная матрица................................................................................................................................................................................ 133

Глава 14. ОПРЕДЕЛИТЕЛИ............................................................................................................................................................................. 134

14.1. Операции над определителями и основные свойства................................................................................................................ 134

14.2. Ранг матрицы и системы векторов................................................................................................................................................... 137

Глава 15. СИСТЕМЫ ЛИНЕЙНЫХ АЛГЕБРАИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ........................................................................................... 139

15.1. Основные понятия................................................................................................................................................................................. 139

15.2. Методы решения систем линейных уравнений............................................................................................................................ 141

15.3. Вычисление обратной матрицы методом Гаусса....................................................................................................................... 147

15.4. Геометрическая интерпретация системы линейных уравнений............................................................................................. 148

15.5. Однородные системы линейных уравнений................................................................................................................................. 149

Глава 16. ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ЛИНЕЙНОЙ АЛГЕБРЫ В ЭКОНОМИКЕ...................................................................... 154

16.1. Использование алгебры матриц....................................................................................................................................................... 154

16.2. Модель Леонтьева многоотраслевой экономики........................................................................................................................ 159

16.3. Линейная модель торговли................................................................................................................................................................ 163

Часть 4. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ......................................................................................................................................... 166

Глава 17. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ................................................................................................ 166

17.1. Основные понятия теории вероятностей........................................................................................................................................ 166

17.2. Теорема сложения вероятностей...................................................................................................................................................... 168

17.3. Теорема умножения вероятностей................................................................................................................................................... 170

17.4. Обобщения теорем сложения и умножения................................................................................................................................... 172

17.5. Схема независимых испытаний........................................................................................................................................................ 176

Глава 18. СЛУЧАЙНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ........................................................................................................................................................... 182

18.1. Случайные величины и законы их распределения..................................................................................................................... 182

18.2. Числовые характеристики дискретных случайных величин................................................................................................... 185

18.3. Система двух случайных величин................................................................................................................................................... 192

18.4. Непрерывные случайные величины................................................................................................................................................ 195

18.5. Основные распределения непрерывных случайных величин................................................................................................. 200

18.6. Некоторые элементы математической статистики..................................................................................................................... 206

Раздел II. ОСНОВЫ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ............................................................................................................................. 216

Часть 5. ЭЛЕМЕНТЫ ЛИНЕЙНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ................................................................................................................. 217

Глава 19. ЭЛЕМЕНТЫ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГЕОМЕТРИИ В n-МЕРНОМ ПРОСТРАНСТВЕ..................................................... 218

19.1. Основные понятия и определения.................................................................................................................................................... 218

19.2. Решение систем m линейных неравенств с двумя переменными............................................................................................. 220

Глава 20. ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД............................................................................................................................................................... 223

20.1. Постановка задачи............................................................................................................................................................................... 223

20.2. Алгоритм решения задач.................................................................................................................................................................... 224

20.3. Выбор оптимального варианта выпуска изделий....................................................................................................................... 224

20.4. Экономический анализ задач с использованием графического метода............................................................................... 225

Глава 21. СИМПЛЕКСНЫЙ МЕТОД............................................................................................................................................................ 230

21.1. Общая постановка задачи.................................................................................................................................................................. 230

21.2. Алгоритм симплексного метода....................................................................................................................................................... 230

21.3. Анализ эффективности использования производственного потенциала предприятия.................................................... 232

21.4. Альтернативный оптимум.................................................................................................................................................................. 234

Глава 22. ДВОЙСТВЕННОСТЬ В ЛИНЕЙНОМ ПРОГРАММИРОВАНИИ....................................................................................... 239

22.2. Основные теоремы двойственности................................................................................................................................................ 240

22.3. Решение двойственных задач............................................................................................................................................................ 241

22.4. Экономический анализ задач с использованием теории двойственности........................................................................... 245

22.5. Стратегическое планирование выпуска изделий с учетом имеющихся ресурсов............................................................. 247

Глава 23. ТРАНСПОРТНАЯ ЗАДАЧА........................................................................................................................................................... 251

23.1. Общая постановка задачи.................................................................................................................................................................. 251

23.2. Нахождение исходного опорного решения.................................................................................................................................. 252

23.3. Определение эффективного варианта доставки изделий к потребителю............................................................................. 253

23.4. Проверка найденного опорного решения на оптимальность.................................................................................................. 254

23.5. Переход от одного опорного решения к другому........................................................................................................................ 255

23.6. Альтернативный оптимум в транспортных задачах.................................................................................................................. 257

23.7. Вырожденность в транспортных задачах..................................................................................................................................... 259

23.8. Открытая транспортная задача....................................................................................................................................................... 261

23.9. Определение оптимального варианта перевозки грузов с учетом трансформации спроса и предложений............. 262

23.10. Экономический анализ транспортных задач............................................................................................................................. 263

23.11. Приложение транспортных моделей к решению некоторых экономических задач....................................................... 265

23.12. Выбор оптимального варианта использования производственного оборудования...................................................... 266

Глава 24. ЦЕЛОЧИСЛЕННОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ........................................................................................................................ 269

24.1. Общая формулировка задачи............................................................................................................................................................ 269

24.2. Графический метод решения задач................................................................................................................................................. 271

24.3. Прогнозирование эффективного использования производственных площадей................................................................. 271

24.4. Метод Гомори........................................................................................................................................................................................ 272

Глава 25. ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ ЛИНЕЙНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ........................................................................................... 276

25.1. Постановка задачи............................................................................................................................................................................... 276

25.2. Линейное программирование с параметром в целевой функции............................................................................................ 276

25.3. Определение диапазона оптимального решения выпуска продукции при изменении условий реализации............. 278

25.4. Транспортная параметрическая задача........................................................................................................................................ 281

25.5. Нахождение оптимальных путей транспортировки грузов при нестабильной загрузке дорог.................................... 282

Глава 26. ЗАДАЧА О НАЗНАЧЕНИЯХ......................................................................................................................................................... 287

26.1. Постановка задачи............................................................................................................................................................................... 287

26.2. Алгоритм решения задачи.................................................................................................................................................................. 288

26.3. Планирование загрузки оборудования с учетом максимальной производительности станков.................................... 290

26.4. Выбор инвестиционных проектов в условиях ограниченности финансовых ресурсов................................................... 291

Глава 27. ЗАДАЧИ С НЕСКОЛЬКИМИ ЦЕЛЕВЫМИ ФУНКЦИЯМИ................................................................................................ 293

27.1. Формулировка задачи......................................................................................................................................................................... 293

27.2. Математическая модель нахождения компромиссного решения........................................................................................... 294

27.3. Определение оптимального выпуска продукции при многокритериальных экономических показателях................ 295

Часть 6. ЭЛЕМЕНТЫ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ.......................................................................................................................... 297

Глава 28. НЕЛИНЕЙНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ................................................................................................................................. 297

28.1. Общая постановка задачи.................................................................................................................................................................. 297

28.2. Графический метод.............................................................................................................................................................................. 298

28.3. Дробно-линейное программирование............................................................................................................................................ 302

28.4. Метод множителей Лагранжа........................................................................................................................................................... 308

Глава 29. ДИНАМИЧЕСКОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ.......................................................................................................................... 312

29.1. Постановка задачи............................................................................................................................................................................... 312

29.2. Некоторые экономические задачи, решаемые методами динамического программирования...................................... 313

Глава 30. СЕТЕВЫЕ МОДЕЛИ....................................................................................................................................................................... 325

30.1. Основные понятия сетевой модели.................................................................................................................................................. 325

30.2. Минимизация сети................................................................................................................................................................................ 338

Часть 7. ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ И ЭЛЕМЕНТЫ ПЛАНИРОВАНИЯ...................................................................................................... 345

Глава 31. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ ИГР...................................................................................................................................... 345

31.1. Графическое решение игр вида (2 x n) и (m x 2)........................................................................................................................... 348

31.2. Решение игр (aij)mxn с помощью линейного программирования............................................................................................... 353

31.3. Применение матричных игр в маркетинговых исследованиях................................................................................................ 354

31.4. Сведение матричной игры к модели линейного программирования..................................................................................... 355

31.5. Игры с "природой"................................................................................................................................................................................ 357

31.6. Определение производственной программы предприятия в условиях риска и неопределенности с использованием матричных игр................................................................................................................................................................................................. 358

31.7. "Дерево" решений................................................................................................................................................................................. 360

Глава 32. ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМЫ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ (СМО)............................................................................... 366

32.1. Формулировка задачи и характеристики СМО........................................................................................................................... 366

32.2. СМО с отказами.................................................................................................................................................................................... 368

32.3. СМО с неограниченным ожиданием............................................................................................................................................... 369

32.4. СМО с ожиданием и с ограниченной длиной очереди.............................................................................................................. 370

32.5. Определение эффективности использование трудовых и производственных ресурсов в системах массового обслуживания.................................................................................................................................................................................................. 371

Глава 33. НЕКОТОРЫЕ МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ ЗАПАСАМИ.......................................................................................................... 375

33.1. Общая постановка задачи.................................................................................................................................................................. 375

33.2. Основная модель управления запасами......................................................................................................................................... 376

33.3. Модель производственных запасов................................................................................................................................................ 378

33.4. Модель запасов, включающая штрафы......................................................................................................................................... 379

33.5. Решение экономических задач с использованием моделей управления запасами........................................................... 380

Часть 8. ПРАКТИКУМ............................................................................................................................................................................................ 383

ОТВЕТЫ К УПРАЖНЕНИЯМ.............................................................................................................................................................................. 428

ПРИЛОЖЕНИЕ......................................................................................................................................................................................................... 445

ЛИТЕРАТУРА........................................................................................................................................................................................................... 446