Для решения задачи нам нужно использовать концепцию предельной полезности и бюджетного ограничения. Потребитель максимизирует свою полезность, когда предельная полезность на единицу затрат равна для всех товаров. Давайте обозначим следующее:
- ( MU_A ) — предельная полезность товара A,
- ( MU_B ) — предельная полезность товара B,
- ( MU_C ) — предельная полезность товара C,
- ( P_A ) — цена товара A,
- ( P_B ) — цена товара B,
- ( P_C ) — цена товара C.
Согласно условию задачи:
- ( MU_A = \frac{1}{2} MU_B )
- ( MU_C = 2 MU_B )
Для максимизации полезности, потребитель должен распределять свои деньги так, чтобы предельная полезность на единицу затрат была одинаковой для всех товаров:
[ \frac{MU_A}{P_A} = \frac{MU_B}{P_B} = \frac{MU_C}{P_C} ]
Используем уравнения (1) и (2) для подстановки:
[ \frac{\frac{1}{2} MU_B}{P_A} = \frac{MU_B}{P_B} = \frac{2 MU_B}{P_C} ]
Упрощаем эти равенства:
[ \frac{1}{2 P_A} = \frac{1}{P_B} = \frac{2}{P_C} ]
Из этого следует:
[ P_B = 2 P_A ]
[ P_C = \frac{1}{2} P_A ]
Теперь воспользуемся бюджетным ограничением. Общие затраты потребителя составляют 110 рублей. При этом он покупает:
- 4 единицы товара A,
- 5 единиц товара B,
- 2 единицы товара C.
Бюджетное ограничение выглядит так:
[ 4P_A + 5P_B + 2P_C = 110 ]
Подставим выраженные через ( P_A ) значения ( P_B ) и ( P_C ):
[ 4P_A + 5(2P_A) + 2(\frac{1}{2}P_A) = 110 ]
Упростим уравнение:
[ 4P_A + 10P_A + P_A = 110 ]
[ 15P_A = 110 ]
[ P_A = \frac{110}{15} ]
[ P_A = \frac{22}{3} \approx 7.33 \text{ рубля} ]
Теперь найдем цены ( P_B ) и ( P_C ):
[ P_B = 2P_A = 2 \times \frac{22}{3} = \frac{44}{3} \approx 14.67 \text{ рубля} ]
[ P_C = \frac{1}{2}P_A = \frac{1}{2} \times \frac{22}{3} = \frac{11}{3} \approx 3.67 \text{ рубля} ]
Таким образом, цены товаров будут следующими:
- Цена товара A (( P_A )) = 7.33 рубля,
- Цена товара B (( P_B )) = 14.67 рубля,
- Цена товара C (( P_C )) = 3.67 рубля.