限界代替率 (MRS) を計算する問題です。与えられた式は以下です。 $MRS = \frac{\frac{1}{2} (\frac{y}{x})^{\frac{1}{2}}}{\frac{3}{2} (\frac{y}{x})^{-\frac{1}{2}}}$ これを簡略化し、その結果が$MRS = \frac{y}{2} - \frac{y}{2x}$ となっているかを検証します。

応用数学限界代替率数式簡略化経済学
2025/7/31
以下のように解答します。

1. 問題の内容

限界代替率 (MRS) を計算する問題です。与えられた式は以下です。
MRS=12(yx)1232(yx)12MRS = \frac{\frac{1}{2} (\frac{y}{x})^{\frac{1}{2}}}{\frac{3}{2} (\frac{y}{x})^{-\frac{1}{2}}}
これを簡略化し、その結果がMRS=y2y2xMRS = \frac{y}{2} - \frac{y}{2x} となっているかを検証します。

2. 解き方の手順

まず、与えられた式を簡略化します。
MRS=12(yx)1232(yx)12MRS = \frac{\frac{1}{2} (\frac{y}{x})^{\frac{1}{2}}}{\frac{3}{2} (\frac{y}{x})^{-\frac{1}{2}}}
分母と分子の 12\frac{1}{2} を相殺します。
MRS=(yx)123(yx)12MRS = \frac{(\frac{y}{x})^{\frac{1}{2}}}{3 (\frac{y}{x})^{-\frac{1}{2}}}
指数法則を使って、(yx)12(\frac{y}{x})^{-\frac{1}{2}}(xy)12(\frac{x}{y})^{\frac{1}{2}} に書き換えます。
MRS=(yx)123(xy)12MRS = \frac{(\frac{y}{x})^{\frac{1}{2}}}{3 (\frac{x}{y})^{\frac{1}{2}}}
MRS=13(yx)12(xy)12MRS = \frac{1}{3} \cdot \frac{(\frac{y}{x})^{\frac{1}{2}}}{(\frac{x}{y})^{\frac{1}{2}}}
MRS=13yxxyMRS = \frac{1}{3} \cdot \frac{\sqrt{\frac{y}{x}}}{\sqrt{\frac{x}{y}}}
MRS=13yxyxMRS = \frac{1}{3} \cdot \sqrt{\frac{y}{x}} \cdot \sqrt{\frac{y}{x}}
MRS=13yxMRS = \frac{1}{3} \cdot \frac{y}{x}
したがって、
MRS=y3xMRS = \frac{y}{3x}
問題文に示された解は MRS=y2y2xMRS = \frac{y}{2} - \frac{y}{2x} です。
計算した結果は MRS=y3xMRS = \frac{y}{3x} です。

3. 最終的な答え

与えられた式を簡略化した結果は MRS=y3xMRS = \frac{y}{3x} であり、与えられた解 MRS=y2y2xMRS = \frac{y}{2} - \frac{y}{2x} と一致しません。
したがって、与えられた簡略化は誤りです。
最終的な答え: MRS=y3xMRS = \frac{y}{3x}

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