Given:
An agent has a utility of:
U ( x 1 , x 2 ) = ( x 1 − 1 + x 2 − 1 ) − 1 U(x_1,x_2)=(x_1^{-1}+x_2^{-1})^{-1} U ( x 1 , x 2 ) = ( x 1 − 1 + x 2 − 1 ) − 1
The prices of goods are p1 and p2
agent income = m
Agent's indirect utility function:
V = ( m p 1 1 2 + p 2 1 2 ) 2 V=(\frac{m}{p_1^\frac{1}{2}+p_2^\frac{1}{2}})^2 V = ( p 1 2 1 + p 2 2 1 m ) 2
To find:
a)
M R S = d x / d x 1 d x / d x 2 = x 1 − 2 ( x 1 − 1 + x 2 − 1 ) − 2 d u d x 2 MRS=\frac{d_x/d_{x1}}{d_x/d_{x2}}=x_1-2(x_1-1+x_2-1)-2d_ud_{x2} MRS = d x / d x 2 d x / d x 1 = x 1 − 2 ( x 1 − 1 + x 2 − 1 ) − 2 d u d x 2
= − ( x 1 − 1 + x 2 − 1 ) − 2 × ( − 1 ) ( x 2 ) − 2 =-(x_1-1+x_2-1)-2\times(-1)(x_2)-2 = − ( x 1 − 1 + x 2 − 1 ) − 2 × ( − 1 ) ( x 2 ) − 2
d x d x 1 = − ( x 1 − 1 + x 2 − 1 ) − 2 × ( − 1 ) ( x 1 ) − 1 d x d u \frac{d_x}{d_{x1}}=-(x_1^{-1}+x_2^{-1})^{-2}\times(-1)(x_1)^{-1}\frac{d_x}{d_u} d x 1 d x = − ( x 1 − 1 + x 2 − 1 ) − 2 × ( − 1 ) ( x 1 ) − 1 d u d x
d u d x 2 = ( x 2 ) − 2 ( x 1 − 1 + x 2 − 1 ) − 2 d_ud_{x2}=(x_2)-2(x_1-1+x_2-1)-2 d u d x 2 = ( x 2 ) − 2 ( x 1 − 1 + x 2 − 1 ) − 2
Now MRS will be:
M R S = x 1 − 2 ( x 1 − 1 + x 2 − 1 ) − 2 x 2 − 2 ( x 1 − 1 + x 2 − 1 ) − 2 MRS=\frac{x_1^{-2}(x_1^{-1}+x_2^{-1})^{-2}}{x_2^{-2}(x_1^{-1}+x_2^{-1})^{-2}} MRS = x 2 − 2 ( x 1 − 1 + x 2 − 1 ) − 2 x 1 − 2 ( x 1 − 1 + x 2 − 1 ) − 2
M R S = ( x 2 x 1 ) 2 MRS=(\frac{x_2}{x_1})^2 MRS = ( x 1 x 2 ) 2
δ M R S δ x 1 = − 2 × ( x 1 ) 2 ( x 1 ) 3 < 0 \frac{\delta MRS}{\delta x_1} = -2 \times \frac{(x_1)^2}{(x_1)^3}<0 δ x 1 δ MRS = − 2 × ( x 1 ) 3 ( x 1 ) 2 < 0
b)
The agent’s optimal choice of (x1 , x2 ). u = ( x 1 − 1 + x 2 − 1 B . C = x 1 p 1 = x 2 p 2 = m u = (x_1^{-1} +x_2^{-1}B.C=x_1p_1=x_2p_2=m u = ( x 1 − 1 + x 2 − 1 B . C = x 1 p 1 = x 2 p 2 = m
L = U + ( B . C ) L=U+(B.C) L = U + ( B . C )
L = ( x 1 − 1 + x 2 − 1 + ( m − x 1 p 1 − x 2 p 2 ) L=(x_1^{-1}+x_2^{-1}+(m-x_1p_1-x_2p_2) L = ( x 1 − 1 + x 2 − 1 + ( m − x 1 p 1 − x 2 p 2 )
Now,
δ L δ x 1 = − 1 ( x 1 − 1 + x 2 − 1 ) − 2 × ( − 1 ) ( x 1 ) − 2 − p 1 \frac{\delta L}{\delta x_1}=-1(x_1^{-1}+x_2^{-1})^{-2} \times (-1)(x_1)^{-2}-p_1 δ x 1 δ L = − 1 ( x 1 − 1 + x 2 − 1 ) − 2 × ( − 1 ) ( x 1 ) − 2 − p 1
δ L δ x 1 = ( x 1 ) − 2 ( x 1 − 1 + x 2 − 1 ) − 2 = p 1 δ L δ x \frac{\delta L}{\delta x_1}=(x_1)^{-2}(x_1^{-1}+x_2^{-1})^{-2}=p_1\frac{\delta L}{\delta _x} δ x 1 δ L = ( x 1 ) − 2 ( x 1 − 1 + x 2 − 1 ) − 2 = p 1 δ x δ L
optimal choice will be
m − x 1 p 1 − p 2 x 2 = 0 m-x_1p_1-p_2x_2=0 m − x 1 p 1 − p 2 x 2 = 0
= p 1 x 1 + p 2 × p 1 p 2 × x 1 = m =p_1x_1+p_2\times \sqrt{\frac{p_1}{p_2}}\times x_1=m = p 1 x 1 + p 2 × p 2 p 1 × x 1 = m
x 1 = m p 1 + p 1 p 2 x_1=\frac{m}{p_1+\sqrt{p_1p_2}} x 1 = p 1 + p 1 p 2 m
x 2 = m p 1 p 2 + p 2 x_2=\frac{m}{\sqrt{}p_1p_2+p_2} x 2 = p 1 p 2 + p 2 m
c)
Agent's indirect
V = ( x 1 − 1 + x 2 − 1 ) − 1 V=(x_1^{-1}+x_2^{-1})^{-1} V = ( x 1 − 1 + x 2 − 1 ) − 1
V = ( m ( p 1 + p 2 ) ) V=(\frac{m}{(\sqrt{p_1+\sqrt{}p_2})}) V = ( ( p 1 + p 2 ) m )
Comments