(1)在 \(x\ge 0,y\ge 0\) 上,\(u=y(x+1)\)。当 \(y>0\) 时,\(\ln u=\ln y+\ln(x+1)\) 为凹函数;单调变换不改变偏好的凸性,因此原效用函数拟凹。
(2)设收入为 \(w\),价格为 \(p_x,p_y\)。马歇尔需求为
\[
(x^M,y^M)=
\begin{cases}
\left(0,\dfrac{w}{p_y}\right), & w<p_x,\\[5pt]
\left(\dfrac{w-p_x}{2p_x},\dfrac{w+p_x}{2p_y}\right), & w\ge p_x.
\end{cases}
\]
希克斯需求为
\[
(x^H,y^H)=
\begin{cases}
(0,u), & u<\dfrac{p_x}{p_y},\\[5pt]
\left(\sqrt{\dfrac{up_y}{p_x}}-1,\sqrt{\dfrac{up_x}{p_y}}\right), & u\ge\dfrac{p_x}{p_y}.
\end{cases}
\]
(3)相应的间接效用函数与支出函数是
\[
v(p_x,p_y,w)=
\begin{cases}
\dfrac{w}{p_y}, & w<p_x,\\[5pt]
\dfrac{(w+p_x)^2}{4p_xp_y}, & w\ge p_x,
\end{cases}
\]
\[
e(p_x,p_y,u)=
\begin{cases}
p_yu, & u<\dfrac{p_x}{p_y},\\[5pt]
2\sqrt{up_xp_y}-p_x, & u\ge\dfrac{p_x}{p_y}.
\end{cases}
\]