Funciones cuasi-lineales
Hay un caso especial en el que la curva de demanda inversa es igual a la función de utilidad marginal. Se trata de un caso en el que la función de utilidad es casi lineal, es decir, tiene la forma $$ u(x,y) = v(x) + y. $$ En este caso, la condición de primer orden es igual a: $$ v'(x) = p_x. $$ Aquí $v'(x)$ es efectivamente la función de demanda inversa y también es igual a la curva de utilidad marginal.
El área bajo la curva de demanda inversa vendrá dada por: $$ \int_0^q v'(x) dx = v(q) - v(0). $$ Así que es igual al incremento de la utilidad por el aumento de $x$ de $0$ a $q$ mientras se mantiene $y$ arreglado.
En general (sin) cuasi-linealidad tenemos: $$ \frac{\partial u}{\partial x} = \lambda p_x, $$ Ahora, $\lambda$ depende en general de los precios y de la renta, por lo que no es sencillo invertir esta función.
En otras palabras, la demanda inversa suele diferir de la función de utilidad marginal debido a los efectos de la renta. Si los efectos de la renta son constantes (por ejemplo $\lambda$ no cambia con los precios y la renta) entonces la función de demanda inversa será un simple reescalado de la función de utilidad marginal. $$ p_x = \frac{1}{\lambda} \frac{\partial u}{\partial x}. $$
Esto conecta con el hecho conocido de que el excedente del consumidor sólo será una medida exacta de la utilidad cuando no haya efectos sobre la renta, es decir, cuando la utilidad sea casi lineal.
Funciones de utilidad homotéticas
Existe otra interesante conexión aproximada entre la demanda inversa y la curva de utilidad marginal cuando las funciones de utilidad son homotéticas.
Multipliquemos todas las condiciones de primer orden por $x_i$ y luego sumar sobre $i$ para obtener: $$ \sum_i \frac{\partial u}{\partial x_i} x_i = \lambda \sum_i p_{x_i} x_i = \lambda m. $$ donde $m$ es el ingreso.
Por el teorema de Euler, el lado izquierdo es igual al nivel de utilidad $u(x_1, \ldots, x_n)$ Así que..: $$ \lambda = \frac{u}{m}. $$ Así, la demanda inversa adopta la forma: $$ p_i = \frac{1}{u} \frac{\partial u}{\partial x_i}. $$ Esto es lo que tiene el caso Cobb-Douglas:
El área bajo la curva de demanda inversa será entonces igual a: $$ \int_0^q \frac{1}{u} \frac{\partial u}{\partial x_i} dx_i = \ln(u(x_1, \ldots, x_{i-1}, q, x_{i+1},\ldots, x_n)) - \ln(u(x_1, \ldots, x_{i-1}, 0, x_{i+1},\ldots, x_n)). $$ Que mide la ganancia de utilidad (logarítmica) al aumentar el consumo del bien $i$ de $0$ a $q$ .
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Usted tiene muchas preguntas contestadas ¿qué tal si aceptamos algunas respuestas?
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@Giskard hecho..
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Gracias amable señor ;)