Два соседа имеют следующие функции полезности:
Ua=$\frac{Xa+Xb}{Xb}$*Ya
Ub=$\frac{Ya+Yb}{Ya}$*Xb
Где Xa и Ya - объёмы потребления благ X и Y первым соседом, Xb и Yb - объёмы потребления благ X и Y вторым соседом.
Px=1, Py=2
Оба соседа обладают полной информацией о предпочтениях друг друга.
Доход первого соседа равен 100; он предполагает, что доход второго Ib=200.
а) посчитать значения Xa и Ya если соседи закупают блага по очереди, начинает первый.
б) допустим, соседи стали лучше друг к другу относиться (но их предпочтения не поменялись). Может ли первый сосед вести себя таким образом, чтобы увеличить полезность второго соседа, не уменьшая при этом своей (если да, то насколько)?
в) допустим, доход второго соседа на самом деле оказался 0. оценить ситуацию. (найти фактическое Ua).

Комментарии

Пожалуйста, объясните, что означают переменные $X,X_b,Y,Y_a$. Может быть, тогда я смогу понять, что означает фраза "для первого соседа Х является общественным благом, а Y - частным (для второго - наоборот)".
Это означает, что первый сосед "пользуется" Xa и Хb (своим и чужим X), в то время как второй - только Xb (своим X). Аналогично для товара Y: второй сосед пользуется Ya и Yb(своим и чужим Y), в то время как первый - только Ya (своим Y).
То есть $X=X_a+X_b, Y=Y_a+Y_b$? Я бы тогда так и написал, чтобы не плодить лишних символов:
$U_a=\frac{X_a+X_b}{X_b}\cdot Y_a$
$U_b=\frac{Y_a+Y_b}{Y_a}\cdot X_b$
А термин "общественное благо", всё-таки, думаю, здесь не уместен; например, когда сосед B увеличивает количество "общественного блага" X, соседу A от этого только хуже становится - какое же это "благо".
Ок, исправил
1. Всё-таки, нужно написать в условии, что такое $X_a$, $X_b$ и т.д. Если это объёмы потребления, то где же цены?
2. "Доход первого соседа равет 100; он предполагает, что доход второго $I_2=200$." А какой доход на самом деле? Видимо, подразумевается, что 200, но лучше написать почётче.
3. Что значит "оценить ситуацию"?
1) исправил. Совсем забыл про цены...
2) ответ, как я понял, не зависит от того какой I2 на самом деле. Или вы что-то другое имеете в виду?
3) расшифровал
2) Понял: тут спрашивается только про Xa и Ya.

Осталось только привести обозначения соседей к единому виду (либо a,b, либо 1,2), и внимательно перечитать текст в поисках опечаток (типа "фунции").

Ye) задача готова!
а) Первым решение принимает "первый" сосед. Полезность второго соседа зависит от объема Y, выбранного первым соседом. Следовательно, можно сказать, что первый установит такой Ya, чтобы второй выбрал оптимальный для себя Xb, который бы максимизировал полезность первого соседа.
Предположим, что первый установил некое Ya. Бюджетное ограничение, по "предположению" первого, для второго соседа равно Xb + 2Yb = 200. Отсюда Yb=100 - 0,5Xb.
Тогда функция полезности второго соседа будет выглядеть Ub=(1 + Yb/Ya)Xb = Xb + (100Xb - 0,5Xb^2)/Ya. Ya второй сосед воспринимает как заданное, следовательно, Ya - число. Высчитаем производную Ub, приравняем её к нулю. Получим Xb=Ya + 100.
Бюджетное ограничение для первого равно Xa + 2Ya=100. Xa = 100 - 2Ya.
Функция полезности для первого равна Ua = (1 + Xa/Xb)*Ya = Ya + (100 - 2Ya)*Ya/Ya + 100.
Высчитаем производную и приравняем её к нулю. Получим:
1 + ((100-4Ya)*(Ya+100) - (100Ya - 2Ya^2))/(Ya + 100)^2 = 0;
Решив это уравнение, получаем:
Ya = 100 (sqrt(3) - 1); *sqrt - квадратный корень.
Xa = 100 - 2Ya=100(1 - 2sqrt(3) +2) = 100(3 - 2sqrt(3)).
Но это невозможно, т.к. Xа получается меньше нуля. Приравняем Xа к нулю, получим максимальное Ya=50. И тогда ответ (0;50).
б) В процессе...

в) Если предположить, что первый сосед не может дать взаймы второму, второй сосед не может получить деньги "извне", и второй сосед не может потреблять отрицательное количество блага X или Y, то получаем, что Ua не существует, так как Xb находиться в знаменателе, а при Ib=0, у второго соседа нет денег, чтобы купить хоть какое-то количество блага X => Xb=0, а на ноль делить нельзя => Ua - не существует.

б) Предположим, что Первый сосед установил некий другой Ya. Тогда условием максимизации полезности для второго соседа ( по доказанному выше) будет Xb=Ya + 100. Также из бюджетного ограничения: Xa = 100 - 2Ya. Отсюда получаем Ua= (100Ya - 2Ya^2)/ Ya + Ya. Посчитав производную получаем, что оптимальным Ya является Ya=100 (sqrt(3) - 1), при Ya больших или меньших этого значения, Ua будет меньше первоначальной Ua=> любое изменение поведения первого соседа снизит его полезность, а этого не должно произойти, поэтому ответ: нет, не может.