(1)规模报酬递减。 对任意 \(t>0\),
\[f(tX_1,tX_2)=t^{1/2}f(X_1,X_2).\]
生产函数为一次数 \(1/2<1\) 的齐次函数,投入同比例增加一倍时,产出只增加到原来的 \(\sqrt 2\) 倍。
(2)
\[MP_1=\frac12X_1^{-2}(X_1^{-1}+X_2^{-1})^{-3/2},\qquad
MP_2=\frac12X_2^{-2}(X_1^{-1}+X_2^{-1})^{-3/2},\]
因而
\[\mathrm{MRTS}_{12}=\frac{MP_1}{MP_2}=\left(\frac{X_2}{X_1}\right)^2.\]
(3)
利润最大化的一阶条件为 \(PMP_1=r_1\)、\(PMP_2=r_2\),故
\[X_2=X_1\sqrt{\frac{r_1}{r_2}},\]
最优要素需求为
\[X_1^*=\frac{P^2}{4\sqrt{r_1}(\sqrt{r_1}+\sqrt{r_2})^3},\qquad
X_2^*=\frac{P^2}{4\sqrt{r_2}(\sqrt{r_1}+\sqrt{r_2})^3}.\]
(4)
由包络定理,\(\partial\pi^*/\partial r_i=-X_i^*<0\)。任一要素价格上涨都会直接提高成本,并促使厂商替代要素、缩小生产规模;最优调整只能缓解成本压力,不能改变最优利润下降的方向。