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Resolución de la maximización de la utilidad con el lagrangiano

Sé cómo resolver el problema de optimización con restricciones de 2 variables usando MRS = MRT, pero también quiero asegurarme de que entiendo cómo hacerlo con el método lagrangiano.

Así que si tengo el siguiente problema

$U(x) = \alpha\ln(x_1) + (1-\alpha)\ln(x_2)$

con $p_1x_1 + p_2x_2 = w$

Obtuve la respuesta utilizando el método MRS = MRT como $x_1 = \frac{w\alpha}{p_1}$ y $x_2 = \frac{w(1-\alpha)}{p_2}$ . Estoy un poco confundido sobre cómo configurar el Lagrangiano. Esto es lo que hice

Así que $L = \alpha\ln(x_1) + (1-\alpha)\ln(x_2) + \lambda(w - p_1x_1 - p_2x_2) + \mu_1x_1 + \mu_2x_2$

$\frac{dL}{dx_1} = \frac{\alpha}{x_1} + p_1\lambda + \mu_1 = 0$

$\frac{dL}{dx_1} = \frac{1-\alpha}{x_2} + p_2\lambda + \mu_2 = 0$

$\frac{dL}{d\lambda} = w - p_1x_1 - p_2x_2 = 0$

$\frac{dL}{d\mu_1} = x_1 = 0$

$\frac{dL}{d\mu_2} = x_2 = 0$

Este es mi problema. Si asumo que $x_1$ y $x_2$ no puede ser 0 y de alguna manera asumo que $\mu_1$ y $\mu_2$ son 0, entonces puedo resolverlo con bastante facilidad. A continuación, simplemente igualo el $\lambda$ en las dos primeras ecuaciones y, a continuación, se introduce en la restricción presupuestaria como en el caso MRS = MRT.

  1. Sin embargo, ¿qué me da derecho a hacer $\mu_1$ y $\mu_2$ ¿Igual a 0? ¿Es este el enfoque correcto? ¿Cuándo no son 0?

  2. He oído que para utilizar el método lagrangiano hay que cumplir algunas "condiciones". ¿Qué condiciones deben cumplirse? ¿Cómo puedo comprobarlo? ¿Está relacionado con la diferenciabilidad?

  3. ¿Existe alguna restricción sobre lo que $\lambda$ y $\mu$ ¿puede ser?

Gracias.

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Eric L Puntos 86

Ha añadido restricciones de desigualdad $x_1 \geq 0$ y $x_2 \geq 0$ . Por lo tanto, ahora tienes las condiciones de Kuhn-Tucker para la holgura complementaria: $$ \mu_1 x_1 = 0 \text{ and } \mu_2x_2 = 0 $$

Así que siempre que $x_i > 0$ por la condición de holgura complementaria, $\mu_i = 0$ .

Ver Condiciones de Karush-Kuhn-Tucker . También contiene las condiciones de regularidad que pidas.

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