cours et examens corrigés d'economie

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1 cours et examens corrigés d'economie **Initialement, le consommateur possède un revenu R. Choc sur la contrainte budgétaire : *augmentation du revenu de R à R l espace budgétaire augmente. *Diminution du revenu de R à R l espace budgétaire diminue. La pente en valeur absolue : P 1 /P 2 est inchangée. x 2 R /P 2 R/P 2 R /P 2 R /P 1 R /P 1 R /P 1 x 1 (R R) (R R) (Diminution de R) (Augmentation de R) * Baisse du prix du bien1 :P 1 à P 1, la pente en valeur absolue de la droite

2 budgétaire baisse et passe de P 1 /P 2 à P 1 / P 2, ainsi la droite budgétaire pivote vers le haut et l ensemble budgétaire du consommateur augmente. *Au sens contraire : si le prix du bien2 augmente de P 1 à P 1, la pente en valeur absolue de la droite budgétaire augmente et passe de P 1 /P 2 à P 1 / P 2, ainsi la droite budgétaire pivote vers le bas et l ensemble budgétaire du consommateur diminue. x 2 R/P 2 R/P 1 R/P 1 R/P 1 x Résolution du programme du consommateur : A -la maximisation de l utilité sous la contrainte du budget : Le consommateur cherche à maximiser son utilité sous la contrainte de son revenu. Ce choix de consommation peut être analysé de manière graphique mais aussi de manière algébrique La résolution graphique :

3 *Pour atteindre le maximum d utilité sous la contrainte de son revenu, le consommateur doit choisir un panier qui se situe sur la courbe d indifférence la plus élevée possible et sur sa droite de budget (puisqu il dépense tout son revenu.).

4 x 2 x 1 E U U x 2 x 2 U **Le panier E procure au consommateur un maximum d utilité dans le respect de sa contrainte budgétaire (CB). E est donc le panier optimal. **En valeur absolue, la pente de la tangente en valeur absolue à la courbe d indifférence (C.I) est égale au TMS. **la pente de la droite du budget est égale au rapport des prix. **A l équilibre, (au point E, panier optimal), il y a égalité entre le TMS et le rapport des prix des biens. **A l équilibre, on a donc égalité entre les utilités marginales pondérées par tous les prix pour tous les biens. TMS =Um 1 (x 1, x 2 ) /Um 2 (x 1, x 2 ) = P 1 /P 2 Um 1 (x 1, x 2 ) / P 2 = Um 2 (x 1, x 2 ) / P 1

5 Résolution algébrique : Max U(x 1, x 2 ) x 1, x 2 Sous contrainte budgétaire (s.c) : P 1.x 1 +P 2.x 2 = R **Il y a deux méthodes pour résoudre ce programme : 1. la méthode de substitution. 2. La méthode du Lagrangien. ** Méthode par substitution** La contrainte budgétaire est : P 1.x 1 +P 2.x 2 = R On exprime x 2 en fonction de x 1 : x 2 = (- P 1 / P 2 ). x 1 + R/ P 2 On remplace x 2 par son expression dans la fonction d utilité : U( x 1, x 2 (x 1 ) ) = U( x 1, R/ P 2 (P 1 / P 2 ). x 1 ) On maximise, Max U( x 1, R/ P 2 (P 1 / P 2 ). x 1 ) X 1 X 2 On atteint l optimum lorsque la différentielle totale de U par rapport à x 1 est nulle. du/ dx 1 = U/ x 1 + U / x 2. dx 2 / dx 1 =0 (On a : d U= U/ x 1.dx 1 + U / x 2. dx 2 ) dx 2 / d x 1 = - P 1 / P 2 (car : x 2 = (- P 1 / P 2 ). x 1 + R/P 2 )

6 Retrouve bien que les valeurs d équilibre (x 1 *, x 2 *) ( U(x 1 *, x 2 *)/ x 1 ) / ( U(x 1 *, x 2 *)/ x 2 ) = P 1 / P 2 Um 1 (x 1 *, x 2 *)/Um 2 (x 1 *, x 2 *)= P 1 / P 2 ** Méthode de Lagrangien** : La fonction de Lagrange, dite Lagrangienne s écrit : L(x 1,x 2, λ)= U(x 1, x 2 )+ λ( R-P 1. x 1 -P 2. x 2 ) ( λ 0) Où λ est appelé ^^ multiplicateur de Lagrange^^ Le théorème de Lagrange indique que les valeurs optimales de : x 1 et x 2 respectent les trois conditions du premier ordre : L(x 1, x 2, λ)/ x 1 =0 L(x 1, x 2, λ)/ x 2 =0 L(x 1, x 2, λ)/ λ=0 U(x 1, x 2 )/ x 1 λp 1 =0 (1) U(x 1, x 2 )/ x 2 λp 2 =0 (2) R - P 1.x 1 P 2.x 2 =0 (3) (1)/(2) ( U(x 1, x 2 )/ x 1 ) / ( U(x 1, x 2 )/ x 2 ) = P 1 /P 2 Um 1 (x 1, x 2 ) /Um 2 (x 1, x 2 ) = P 1 /P 2 (4) Nous retrouvons donc le résultat précédent selon lequel le panier du bien optimale est caractérisé par l égalité entre le TMS et le rapport des prix des biens. La troisième condition du premier ordre (3) assure que le consommateur sature sa contrainte de budget.

7 La résolution du système de deux inconnues des équations (3) et (4) permet de déterminer le panier optimale ; c est-à-dire les quantités : x 1 * et x 2 * des biens 1 et 2 Exercice d application : B- La minimisation du revenu sous contrainte de l utilité Dans l optique de J.HICKS, le consommateur cherche le panier de biens qui lui permet de minimiser la dépense totale : P 1.x 1 + P 2.x 2 sous la contrainte de U Ce choix de consommation peut être analysé de manière graphique mais aussi de manière algébrique. Minimiser D= P 1.x 1 +P 2.x 2 (dépense) SC : U = constante Résolution graphique : Il s agit de retrouver le point e tangence entre la droite de budget la plus basse possible et la courbe d indifférence. Correspondant à niveau d utilité fixé U La condition d optimalité selon laquelle le TMS est égal au rapport des prix est toujours valable. X 2 U E Résolution algébrique : Il s agit de résoudre un problème de minimisation sous contrainte. X 1 L(x 1,x 2, λ)= P 1.x 1 +P 2.x 2 +λ(u U(x 1 +x 2 ) )

8 Minimiser : D(x 1 +x 2 ) = P 1.x 1 +P 2.x 2 SC : U(x, x 2 )= U constante L(x 1,x 2, λ)= D(x 1 +x 2 ) +λ( U(x 1 +x 2 ) ) = P 1.x 1 +P 2.x 2 +λ ( U(x 1 +x 2 ) ) Les conditions du premier ordre s écrivent : L(x 1, x 2, λ)/ x 1 =0 L(x 1, x 2, λ)/ x 2 =0 L(x 1, x 2, λ)/ λ=0 P 1 - λ. U(x 1, x 2 )/ x 1 =0 (1) P 2 λ. U(x 1, x 2 )/ x 2 =0 (2) U(x 1, x 2 )=0 (3) P 1 - λ.um 1 = 0 P 2 λ. Um 2 =0 U(x 1, x 2 )=0 Il s en suit que : (1) /(2) = Um 1 / Um 2 = P 1 /P 2 (4) Et la résolution du système de deux équations (3) et (4) à deux inconnues permet de déterminer les deux fonctions de demande hicksiennes ; notées : h 1 (P 1, P 2, ) et h 2 (P 1, P 2, ) (3) et (4) - U(x 1, x 2 )=0 (3) Um 1 / Um 2 = P 1 /P 2 (4) x 2 *=h 2 et x 1 *=h 1 la fonction de demande hicksienne est aussi appelée fonction de :

9 *revenu composé *, elle s écrit : e (P 1, P 2, U)= P 1. h 1 (P 1, P 2, U)+ P 2. h 2 (P 1, P 2, U) =D*(x 1 *, x 2 *)= P 1. x 1 *+ P 2. x 2 * (x 1 *=h 1 et x 2 *= h 2 ) 2- le choix du consommateur dans les situations particulières : 2-1-L existence de solution en coin : Dans certains cas le choix du panier peut se porter sur un panier extrême. Dans ce cas la solution est dite en coin. Paniers extrêmes X 2 Courbe supérieure A la droite de budget La droite de budget Solution en coin

10 X 2 La consommation du bien 2 est nulle. Le panier se situe à l intersection entre la CI la plus élevée possible et la droite de budget soit (x*,0) La pente en valeur absolue de la CI (TMS) est plus élevée que celle de la droite de budget. 2-2-le cas de biens complémentaires : Le panier optimal (E) est celui qui correspond à l angle de la CI la plus élevée, il permet au consommateur de respecter sa contrainte budgétaire. X 2 U 1 X 2 * E U 2 U 3 X 1 * X 1

11 CHAPITRE4 : LA DEMANDE ET LES VARIATIONS DU REVENU 1-Les courbes de consommation revenu et d Engel : 1-1-La construction et les caractéristiques de ces courbes : X 2 R /P 2 Courbe de consommation-revenu R /P 2 R /P 2 E 3 E 2 E 1 R /P 1 R /P 1 R /P 1 X 2 *En reliant : E 1, E 2 et E 3, nous obtenons la courbe de consommation-revenu ou : «Chemin d expansion du revenu» *La courbe de consommation-revenu est le lieu géométrique des paniers qui correspondent aux paniers optimaux du consommateur lorsque le revenu varie. *En chaque point de cette courbe, il y a une égalité entre le TMS et le rapport des prix des biens. L équation de cette courbe se déduit donc de cette égalité ; elle est du type : x 2 =f(x 1 ).

12 *La courbe d Engel d un bien est le lieu géométrique des consommations optimales de ce bien, lorsque le revenu varie. X 1 X 1 Courbe d Engel du bien 1 X 1 X 1 R 1 R 1 R 1 R 1-2-La courbe d Engel et la classification des biens : Un bien normal est un bien dont la consommation optimale augmente avec l augmentation du revenu. La courbe d Engel est dans ce cas croissante. Parmi les biens normaux, il faut faire la différence entre : * Un bien de première nécessité pour lequel la consommation optimale augmente proportionnellement moins forte que celle du revenu. «C est la loi d Engel» *Un bien de luxe (ou supérieur) pour lequel la consommation optimale augmente proportionnellement plus que le revenu. Un bien inférieur est un bien dont la consommation optimale diminue lorsque le revenu augmente. La courbe d Engel est décroissante dans ce cas. 2-L élasticité de la demande par rapport au revenu :

13 2-1-la définition et le calcul de cette élasticité : L élasticité de la demande par rapport au revenu mesure la sensibilité de la demande d un bien à une variation du revenu du consommateur. En considérant la fonction de la demande continue et dérivable, l élasticité du bien i par exemple par rapport au revenu R s écrit : *e xi /R = variation relative de x i / variation relative du revenu = ( x i /x i ) / ( R/R) = ( x i / R)*R/x i 2-2-l élasticité de la demande par rapport au revenu et la nature des biens : si l élasticité de la demande par rapport au revenu est : *négative : alors, le bien est un bien inférieur. *Positive : alors, le bien est un bien normal. -Lorsqu il s agit d un bien de première nécessité ; l élasticité-revenu est comprise entre 0 et 1. -Elle est supérieur à 1 lorsqu il s agit d un bien de luxe.

14 Chapitre5 : la demande et les variations des prix 1-les courbes de consommation-prix et de demande : 1-1-La construction de la courbe de consommation-prix : Supposons que le prix du bien 1 varie tel que : (P 1 P 1 P 1 ) tandis que celui du bien 2 et le revenu restent constants. R =constante P 2 =constante D.B : x 2 = (-P 1 /P 2 ). x 1 +R/P 2 Variation de P 1 déplacement de la droite budgétaire, elle pivote autour d un point fixe. x 2 R/P 2 E 3 E 2 E 1 Modification de la pente de la DB. R/P 1 R/P 1 R/P 1 x 1 La courbe de consommation- prix ou ( chemin d expansion des prix) est le lieu géométrique qui correspondent aux paniers optimaux du consommateur lorsque le prix d un bien varie. 1-2-La fonction de la demande inverse du consommateur :

15 P P 1 P 1 P 1 x 1 x 1 x 1 x **C est la relation entre le prix et la quantité du bien 1 considéré. La quantité demandée du bien 1 augmente lorsque le prix de ce bien diminue, il s agit donc d un bien normal. **Mais il existe des biens pour lesquels la demande diminue lorsque leur prix diminue. C est par exemple le cas de ceux qui sont appelés «biens Giffen» **Ces biens de Giffen ont été découverts par l économiste Irlandais, Robert Giffen. Ce dernier a observé pendant la famine de 1850 une augmentation de la consommation de pommes de terre par les paysans Irlandais tandis que le prix de pommes de terre venait d augmenter. (Le paradoxe de Giffen) Exemple : **Si le prix du pain diminue pour un ménage ayant un revenu modeste et qui consomme principalement du pain et des pommes de terre, il est

16 possible que le revenu économisé (parce que le prix du pain a baissé) soit reporté sur les pommes de terre. 1-3-le surplus du consommateur : Le prix de réserve est le prix maximal que le consommateur est prêt payer pour chaque unité d un bien. **le prix de ce bien étant fixé sur le marché est inférieur ou égal au prix de réserve **Il est possible de mesurer le gain net que le consommateur réalise lorsqu il achète ce bien. **Ce gain net est le surplus (net) du consommateur. Surplus net = prix de réserve prix sur le marché. **Le surplus (net) du consommateur est la différence entre la somme maximale que le consommateur est prêt à payer pour consommer une certaine quantité d un bien et la dépense qu il doit effectivement effectuer de ce bien. 2-Les élasticités de la demande par rapport aux prix : 2-1-L élasticité prix direct de la demande : Elle est égale au rapport entre la variation relative de la quantité demandée du bien et la variation relative de son prix. e xi /pi = variation relative de la demande /variation relative du prix (pi) = (Δ x i /x i ) / (Δ P i /P i ) **Dans le cas de très petites variations. On a : e xi /pi =( x i /x i ) /( P i /P i ) = x i / P i ) P i /x i Δ cas discret Cas de fonction continue

17 Si nous avons une fonction continue on utilise la dérivée sinon C est-à-dire des valeurs discontinues ;on utilise Δ Soient par exemple pour le bien (i = 1,2) et une fonction de demande continue et dérivable. Dans le cas d un bien normal, on a : x i / P i Donc : e xi / pi (relation inverse entre la demande et le prix). Cette élasticité-prix est négative pour un bien normal. Plusieurs cas peuvent être envisagés. ***Lorsque : e xi /pi = 0*** Une variation du prix du bien i n a aucun effet sur la demande de ce bien qui est dite rigide (ou parfaitement inélastique) par rapport au prix. ***lorsque e xi /pi *** La demande du bien i et le prix varient de façon opposée mais proportionnelle. L élasticité-prix direct et la demande est unitaire. ***lorsque -1 e xi /pi *** La variation de la demande du bien i est proportionnelle mais moins forte que celle du prix. La demande est faiblement élastique par rapport au prix. ***lorsque e xi /pi *** Une variation du prix du bien i entraine une forte variation de la demande de ce bien ; celle-ci est dite fortement élastique. ***lorsque e xi /pi *** La demande du bien i réagit fortement à une variation de prix, la demande est donc parfaitement élastique. La courbe de la demande est horizontale

18 Résumé : Si : e xi /pi = 0 Demande rigide. Si : e xi /pi (la valeur absolue : =1) élasticité unitaire. Si : -1 e xi /pi Demande faiblement élastique. Si : e xi /pi Si : e xi /pi Demande fortement élastique. Demande parfaitement élastique. L élasticité-prix directe de la demande peut être : Positive (e xi / pi dans certains cas ; la demande de ce bien varie alors dans le même sens que le prix. (Le cas des biens Giffen et le cas des biens de luxe (effet Veblen)) 2-2 l élasticité-prix croisée de la demande : L élasticité-prix croisée de la demande du bien i par rapport au prix d un bien j est égale au rapport entre la variation relative et la quantité demandée du bien i et la variation relative du bien j. e xi /p j = = Cette élasticité-prix croisée permet de définir la relation entre les deux biens i et j. Ainsi : Si e xi /p j Si e xi /pi Exercice 2 (sur les préférences) Un consommateur possède au classement suivant entre 6 paniers de 2 biens X et Y ; il préfère strictement le panier (8 ; 48) au panier (15 ; 15).Il est indifférent entre le panier (15 ; 10) et (3 ; 12).Il préfère strictement le panier (10 ; 45) au panier (9 ; 48).

19 Peut-on considérer que le classement de ce consommateur est rationnel? Justifiez votre réponse. Correction : (8 ; 48) (15 ; 15) (10 ; 45) (9 ; 48) (8 ; 48) (9 ; 48) L agent préfère un panier qui contient moins d unités de bien1 (8 et autant de biens 2 (48).Si nous considérons qu il n existe pas d effet de satiété pour le bien1.l agent apparaît irrationnel. Exercice3 Calculez l utilité marginale par rapport à x 1, x 2 et le TMS 2/1 pour chacune des fonctions d utilité suivantes : a- U(x 1, x 2 )= 2x 1 +3x 2 b- U(x 1, x 2 )=ax 1 +bx 2 c- U(x 1, x 2 )=2 1+x 2 d- U(x 1, x 2 )=log(x 1 ) +x 2 e- U(x 1, x 2 )=(x 1 +a)(x 2 +b) f- U(x 1, x 2 )=x 1 a +x 2 b Correction: Fonction d utilité Utilité marginale 1 (Um1) Utilité marginale 2 (Um2) TMS=Um 1 /Um 2 2x 1 +3x /3 ax 1 +bx 2 a b a/b 2 1+x 2 1/ 1 1 1/ 1 log(x 1 ) +x 2 1/ x 1 1 1/ x 1 x a b a-1 1 +x 2 a. x 1 b.x 2 b-1 (a. x 1 a-1 )/( b.x 2 b-1 ) (x 1 +a) (x 2 +b) (x 2 +b) (x 1 +a) (x 2 +b) / (x 1 +a)

20 Exercice 4 : Un bien dont l élasticité est égale à est un bien: Normal De première nécessité De luxe Inférieur Correction : Normal De première nécessité Justification : On a : e x/r = e x/r = 7/10 =0.7 donc : c est un bien normal. 0 e x/r Exercice 5 : Que peut on dire des biens A et B dont l élasticité-prix croisé est égale à -17. Correction : e x/p B = ( A / x B ) (P B /x A ) On a : e x/p B = -17

21 Exercice 6 : Les préférences d un consommateur envers deux biens 1 et 2 peuvent se traduire formellement par la fonction d utilité suivante : U(x 1, x 2 )=x 1 1/4. x 2 1/4 Les prix des biens sont notés : P 1 et P 2. Le revenu du consommateur est noté : R. 1/ Donner la définition économique du TMS du bien 2 au bien 1. 2/ Déterminer les demandes en bien 1 et en bien 2 de ce consommateur. 3/ Pour : R=49, P 1 =3 et P 2 =2 ; quelles quantités de bien 1 et 2, ce consommateur va-t-il demander? 4/ Si le pris du bien 1 devient égal à 6, celui du bien 2 égal à 4 et le revenu du consommateur devient égal à 98, quelles sont les nouvelles quantités consommées du bien 1 et 2? Correction : 1/ Taux marginal de substitution est définit comme le rapport selon lequel se fait l échange entre 2 biens par le consommateur désireux de maintenir le même niveau d utilité. *une autre définition : Le TMS du bien 2 au bien 1 est égal à la quantité du bien1 que le consommateur est prêt à céder pour obtenir une unité supplémentaire du bien 2, en gardant le même niveau d utilité. 2/ Pour répondre à cette question on doit trouver x 1 * en fonction de (P 1,R) et X 2 * en fonction de (P 2,R)

22 Définition mathématique du TMS : TMS 2/1 =-dx 2/ dx 1 = Um 1 /Um 2 Um 1 = ¼.x 1 (1/4) -1.x 2 1/3 et Um 2 = 1/3.x 2 (1/3) -1.x 1 1/4 Um 1 / Um 2 =¼.x -3/4 1.x 1/3 2 /1/3.x -2/3 1/4 2.x 1 = (1/4.x 2 ) / (1/3.x 1 ) = 3 x 2 /4 x 1 TMS 2/1 = 3x 2 /4x 1 = P 1 /P 2 ** D une autre part on a : P 1. x 1 + P 2.x 2 =R Donc : P 1. x 1 = R - P 2.x 2 x 1 =(R/P 1 ) (P 2 /P 1 ).x 2 Et d après ** on a : P 2 /P 1 =4x 1 /3x 2 on remplace et on trouve : x 1 =(R/P 1 ) (4x 1 /3x 2 ). x 2 x 1 =(R/P 1 ) (4/3).x 1 x 1 + (4/3).x 1 = R/P 1 (7/3). x 1 = R/P 1 x 1 *= 3R/7P 1 Maintenant, il suffit de remplacer x 1 * dans 3x 2 /4x 1 = P 1 /P 2 pour obtenir : x 2 *=4R/7P 2 3/ On remplace dans les 2 relations trouvées déjà : x 1 *= 3R/7P 1 et x 2 *=4R/7P 2 x 1 *= (3*49)/ (7*3)=7 x 2 *= (4*49)/ (7*2)=14

23 4/ On remplace encore une fois dans les 2 relations et on obtient : x 1 *= (3*98)/ (7*6)=7 x 2 *= (4*98)/ (7*4)=14