SlideShare a Scribd company logo
 
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
BASIC	
  MATH	
  AND	
  GRAPHING	
  FOR	
  ECONOMICS	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
ECON	
  4346	
  
Tim	
  Fawcett	
  
FALL	
  2010	
  
  2	
  
WHY	
  DO	
  I	
  NEED	
  TO	
  KNOW	
  THIS	
  STUFF?	
  
	
  
You	
  will	
  find,	
  in	
  Economics,	
  that	
  math	
  (yes,	
  MATH)—specifically	
  ALGEBRA—is	
  the	
  
foundation	
  for	
  the	
  most	
  basic	
  principles	
  in	
  this	
  field	
  of	
  study.	
  
	
  
The	
  vast	
  majority	
  of	
  our	
  topics	
  will	
  use	
  graphs	
  and	
  graphing.	
  
	
  
Hopefully	
  the	
  figure	
  below	
  (figure	
  1)	
  will	
  bring	
  back	
  some	
  memories	
  from	
  middle	
  
school	
  or	
  high	
  school.	
  
	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
   	
  
	
   	
   	
   	
   	
   figure	
  1	
  
	
  
	
  
	
  
THE	
  BASICS—THINGS	
  TO	
  REMEMBER	
  FROM	
  HIGH	
  
SCHOOL	
  
	
  
	
  
In	
  the	
  figure	
  above,	
  the	
  red,	
  highlighted	
  numbers	
  represent	
  an	
  ordered	
  pair.	
  
	
  
Some	
  key	
  points	
  to	
  remember	
  (from	
  your	
  days	
  in	
  High	
  School):	
  
	
  
• The	
  origin’s	
  coordinates	
  are	
  (0,	
  0)-­‐-­‐-­‐duh!	
  
• As	
  mentioned	
  above,	
  points	
  in	
  figure	
  1	
  are	
  named	
  by	
  an	
  ordered	
  pair.	
  	
  In	
  the	
  
example	
  (figure	
  1)	
  above:	
  
o (3,	
  2)	
  
o 	
  3	
  and	
  2	
  are	
  ordered….read	
  right	
  then	
  up.	
  
! Go	
  right	
  3	
  tick	
  marks	
  
  3	
  
! Go	
  up	
  2	
  tick	
  marks	
  
• The	
  first	
  number	
  in	
  the	
  ordered	
  pair	
  is	
  the	
  x-­‐coordinate,	
  and	
  the	
  second	
  
number	
  is	
  the	
  y-­‐coordinate.	
  
o So,	
  X	
  =	
  3……	
  
o and	
  Y	
  =	
  2	
  
• Not	
  to	
  jump	
  ahead	
  of	
  ourselves,	
  but	
  the	
  X	
  Axis	
  (horizontal	
  as	
  in	
  going	
  left	
  to	
  
right)	
  coordinates	
  are	
  known	
  as	
  Independant	
  Variables,	
  while	
  the	
  Y	
  Axis	
  
(vertical,	
  as	
  in	
  going	
  up)	
  are	
  known	
  as	
  Dependant	
  Variables.	
  	
  	
  This	
  will	
  be	
  
important	
  as	
  we	
  move	
  on.	
  
	
  
GRAPHING	
  LINEAR	
  EQUATIONS	
  
	
  
Back	
  in	
  the	
  day,	
  our	
  high	
  school	
  teachers	
  told	
  us	
  that	
  Linear	
  Equations	
  can	
  be	
  
graphed	
  in	
  the	
  form:	
  
	
  
• Y	
  =	
  MX	
  +B	
  
• Y	
  is	
  the	
  Dependant	
  Variable	
  
• X	
  is	
  the	
  Independent	
  Variable	
  
• M	
  is	
  the	
  Slope	
  	
  (our	
  teachers	
  may	
  have	
  called	
  it	
  “rise	
  over	
  run”)	
  
• B	
  is	
  the	
  point	
  where	
  the	
  line	
  crosses	
  the	
  Y	
  axis.	
  	
  It	
  is	
  called	
  the	
  Y-­Intercept.	
  	
  
In	
  Economics,	
  you	
  will	
  hear	
  it	
  referred	
  to	
  as	
  a	
  Constant	
  
	
  
EXERCISE	
  #1—fill	
  in	
  the	
  table	
  on	
  your	
  own	
  
	
  
Let’s	
  put	
  our	
  review	
  to	
  good	
  use.	
  	
  We	
  are	
  going	
  to	
  work	
  through	
  the	
  following	
  
equation	
  by	
  hand.	
  
	
  
	
  
THE	
  EQUATION:	
  
	
  
• Y	
  =	
  2X	
  +	
  1	
  
	
  
WHAT’S	
  THE	
  EASIEST	
  WAY	
  TO	
  START?	
  
	
  
• Take	
  a	
  look	
  at	
  the	
  equation.	
  	
  It’s	
  very	
  simple,	
  and	
  it’s	
  in	
  the	
  form	
  Y	
  =	
  MX	
  +B	
  
• We	
  do	
  not	
  know	
  what	
  the	
  Dependant	
  Variable	
  (Y)	
  is.	
  
• We	
  know	
  M	
  or	
  Slope	
  is	
  2	
  
• The	
  Constant	
  is	
  1	
  
	
  
Y	
  IS	
  STANDING	
  ALL	
  BY	
  ITSELF,	
  ALONE	
  AND	
  UNAFRAID….SO	
  WE’LL	
  “SOLVE	
  FOR	
  Y”	
  
	
  
• How?!	
  
• Easy!	
  	
  We’ll	
  plug	
  in	
  an	
  X-­‐coordinate	
  of	
  0.	
  	
  If	
  you	
  look	
  at	
  the	
  equation,	
  we’ll	
  
multiply	
  2	
  (or	
  the	
  slope)	
  by	
  0	
  (X)	
  to	
  get…..ZERO	
  (see	
  below).	
  
  4	
  
• Y	
  =	
  2	
  (0)	
  +	
  1	
  
• Y	
  =	
  0	
  +	
  1	
  
• Y	
  =	
  1	
  
• So,	
  now	
  that	
  we’ve	
  done	
  that….let’s	
  express	
  the	
  results	
  as	
  an	
  ordered	
  pair	
  
• X	
  =	
  0	
  
• Y	
  =	
  1	
  
• (0,	
  1)	
  
	
  
REPEAT	
  THE	
  ABOVE	
  PROCESS	
  WITH	
  THE	
  FOLLOWING	
  TABLE	
  (try	
  to	
  solve	
  for	
  Y	
  
without	
  “cheating”	
  from	
  the	
  figure	
  below).	
  
	
  
Do	
  this	
  on	
  your	
  own,	
  either	
  in	
  Excel	
  or	
  personal	
  scratch	
  paper.	
  
	
  
X	
   Y	
  
-­‐1	
   	
  
0	
   1	
  
1	
   	
  
2	
   	
  
3	
   	
  
Table	
  1	
  
	
  
IF	
  YOU	
  DID	
  EVERYTHING	
  CORRECTLY,	
  THE	
  GRAPH,	
  DERVIED	
  FROM	
  THE	
  TABLE	
  
ABOVE	
  WILL	
  LOOK	
  LIKE	
  THIS:	
  
	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
   	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  figure	
  2	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
  5	
  
EXERCISE	
  #2	
  
	
  
We’re	
  going	
  to	
  make	
  a	
  simple	
  graph	
  using	
  Microsoft	
  Excel.	
  	
  This	
  time,	
  we’ll	
  use	
  a	
  
new	
  equation	
  
	
  
	
  
	
  
THE	
  EQUATION:	
  
	
  
• Y	
  =	
  -­‐0.25X	
  	
  +	
  11	
  
	
  
WHAT’S	
  THE	
  EASIEST	
  WAY	
  TO	
  START	
  THIS	
  PROCESS	
  OFF?	
  
	
  
• Look	
  at	
  the	
  equation,	
  the	
  numbers	
  are	
  a	
  little	
  funky,	
  but	
  I	
  did	
  not	
  throw	
  you	
  a	
  
curve	
  ball!	
  
• Y	
  =	
  MX	
  +	
  B	
  
o Y=	
  -­‐MX	
  +	
  B	
  (is	
  just	
  the	
  same)	
  
• The	
  Slope	
  is	
  a	
  negative	
  number!	
  (and	
  a	
  fraction)	
  
• If	
  the	
  Slope	
  is	
  negative,	
  it	
  means	
  the	
  line	
  will	
  be	
  downward	
  sloping!	
  
o 	
  Remember	
  what	
  we	
  talked	
  about	
  in	
  class….Economics	
  (as	
  a	
  social	
  
science)	
  is	
  all	
  about	
  relationships	
  
o A	
  negative	
  sign	
  means	
  that	
  there	
  is	
  a	
  negative	
  relationship	
  between	
  Y	
  
and	
  X	
  
• M	
  (Slope)	
  =	
  -­‐0.25	
  	
  or	
  	
  	
  	
  -­‐1/4	
  
• The	
  Y-­‐Intercept	
  is	
  11	
  
• You	
  could	
  write	
  the	
  equation	
  as	
  Y	
  =	
  11	
  –	
  0.25X	
  and	
  it	
  would	
  still	
  adhere	
  to	
  
the	
  format.	
  	
  It’s	
  a	
  little	
  easier	
  to	
  read	
  that	
  way.	
  
	
  
STEP	
  1:	
  OPEN	
  EXCEL	
  
	
  
STEP	
  2:	
  	
  IN	
  CELL	
  A1,	
  PLUG	
  IN	
  THE	
  LETTER	
  ‘X’	
  (FOR	
  YOUR	
  INDEPENDENT	
  
VARIABLE)	
  
	
  
STEP	
  3:	
  	
  IN	
  CELL	
  B1,	
  PLUG	
  IN	
  THE	
  TITLE	
  ‘Y’	
  (FOR	
  YOUR	
  DEPENDENT	
  VARIABLE)	
  
	
  
STEP	
  4:	
  	
  ENTER	
  THE	
  FOLLOWING	
  NUMBERS	
  INTO	
  THE	
  SPREADSHEET	
  (IN	
  THE	
  
COLUMNS	
  BELOW	
  A1	
  AND	
  B1	
  RESPECTIVELY):	
  
	
  
  6	
  
	
  
Table	
  2	
  
	
  
STEP	
  5:	
  	
  GO	
  INTO	
  CHARTS	
  (INSERT"CHART)	
  	
  	
  
	
   On	
  a	
  Mac,	
  it	
  will	
  look	
  something	
  like	
  this:	
  
	
  
	
  
figure	
  3	
  
	
  
STEP	
  6:	
  	
  SELECT	
  X	
  Y	
  (Scatter)—see	
  the	
  green	
  highlighted	
  toolbar	
  from	
  figure	
  3	
  
above.	
  
	
  
STEP	
  7:	
  	
  You	
  will	
  have	
  several	
  sub	
  categories	
  of	
  X	
  Y	
  Scatter	
  graphs.	
  Go	
  ahead	
  and	
  
select	
  the	
  “Smooth	
  Marked	
  Scatter.	
  	
  A	
  blank	
  chart	
  may	
  pop	
  up,	
  that	
  looks	
  like	
  this:	
  
	
  
  7	
  
	
  
figure	
  4	
  
	
  
STEP	
  8:	
  	
  RIGHT	
  CLICK	
  ON	
  THE	
  BLANK	
  CHART	
  AND	
  A	
  DIALOG	
  BOX	
  OPENS.	
  	
  SELECT	
  
DATA.	
  	
  IT	
  WILL	
  LOOK	
  LIKE	
  THIS:	
  
	
  
	
  
figure	
  5	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
  8	
  
	
  
	
  
	
  
STEP	
  9:	
  	
  ONCE	
  YOU	
  HAVE	
  SELECTED	
  DATA,	
  A	
  NEW	
  DIALOG	
  BOX	
  WILL	
  OPEN.	
  	
  FILL	
  
IN	
  THE	
  DATA	
  RANGE	
  BY	
  MOUSE	
  CLICKING	
  IN	
  A1,	
  DRAW	
  THE	
  MOUSE	
  TO	
  B1	
  AND	
  
MOVE	
  IT	
  DOWN	
  SO	
  IT	
  ENCOMPASSES	
  ALL	
  DATA.	
  	
  IT	
  WILL	
  LOOK	
  LIKE	
  THIS	
  (EXCEL	
  
WILL	
  HAVE	
  PUT	
  THE	
  DATA	
  (FROM	
  THE	
  CELLS)	
  IN	
  THE	
  PROPER	
  X	
  AND	
  Y	
  VALUES	
  :	
  
	
  
	
  
	
  
figure	
  6	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
  9	
  
STEP	
  10:	
  	
  IF	
  YOU	
  HAVE	
  DONE	
  EVERYTHING	
  CORRECTLY,	
  YOUR	
  CHART	
  WILL	
  LOOK	
  
LIKE	
  THIS:	
  
	
  
	
  
figure	
  7	
  
	
  
Looking	
  at	
  the	
  graph,	
  above	
  (figure	
  7),	
  you’ll	
  note	
  that	
  it	
  is	
  downward	
  sloping.	
  	
  In	
  
other	
  words,	
  Y	
  is	
  negatively	
  related	
  to	
  X.	
  	
  Recall	
  the	
  original	
  equation	
  was	
  this:	
  
	
  
• Y	
  =	
  -­‐0.25X	
  	
  +	
  11	
  
o The	
  negative	
  (-­‐)	
  in	
  front	
  of	
  0.25	
  (the	
  slope)	
  implies	
  this.	
  
	
  
One	
  more	
  point.	
  
	
  
As	
  mentioned	
  in	
  class,	
  graphing	
  and	
  math,	
  as	
  it	
  applies	
  to	
  Economics	
  will	
  focus	
  on	
  
the	
  northeast	
  quadrant	
  of	
  the	
  graph:	
  
	
  
	
  
figure	
  8	
  
	
  
  10	
  
CALCULATING	
  OR	
  FINDING	
  THE	
  SLOPE	
  
	
  
In	
  Economics,	
  graphing	
  is	
  very	
  important.	
  	
  As	
  you	
  will	
  see,	
  when	
  we	
  discuss	
  Supply	
  
and	
  Demand,	
  the	
  slope	
  will	
  be	
  key.	
  	
  The	
  slope	
  will	
  describe	
  the	
  relationship	
  between	
  
the	
  Dependant	
  Variable	
  and	
  the	
  Independent	
  Variable.	
  	
  	
  
	
  
In	
  high	
  school	
  Algebra,	
  our	
  teachers	
  often	
  expressed	
  the	
  slope	
  as	
  “rise	
  over	
  run”.	
  	
  In	
  
reality,	
  the	
  slope	
  of	
  the	
  straight	
  line	
  is	
  the	
  ratio	
  of	
  the	
  vertical	
  change	
  (rise	
  or	
  drop	
  of	
  
the	
  Dependant	
  Variable)	
  to	
  the	
  horizontal	
  change	
  (the	
  run	
  or	
  distance	
  of	
  the	
  
Independent	
  Variable).	
  
	
  
Let’s	
  take	
  a	
  look	
  at	
  figure	
  9	
  below.	
  	
  The	
  data	
  come	
  from	
  Table	
  2	
  and	
  Exercise	
  2	
  that	
  
we	
  did	
  earlier.	
  	
  Recall	
  that	
  the	
  equation	
  for	
  that	
  example	
  is:	
  
	
  
• Y	
  =	
  -­‐0.25X	
  	
  +	
  11	
  
	
  
	
  
figure	
  9	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
  11	
  
Between	
  two	
  of	
  the	
  points	
  in	
  figure	
  9	
  (point	
  A	
  and	
  point	
  B),	
  	
  the	
  vertical	
  change	
  
(Dependent	
  Variable)	
  is	
  -­‐0.25	
  (10.25	
  down	
  to	
  10).	
  	
  The	
  horizontal	
  change	
  
(Independent	
  Variable)	
  is	
  +1	
  (increase	
  from	
  3	
  to	
  4).	
  
	
  
• Slope	
  =	
  Vertical	
  Change	
  (Dependant	
  Variable)/Horizontal	
  Change	
  	
  
(Independent	
  Variable)	
  
o 0.25	
  =	
  (10-­‐10.25)/(4-­‐3)	
  
o 0.25	
  =	
  -­‐0.25/1	
  
o Remember,	
  in	
  order	
  to	
  find	
  the	
  rate	
  of	
  change	
  (slope),	
  we	
  subtract	
  the	
  
coordinates	
  in	
  Point	
  A	
  from	
  those	
  in	
  Point	
  B—figure	
  9)	
  
	
  
	
  
MANKIW’S	
  PRINCIPLE	
  #3	
  THINKING	
  AT	
  THE	
  
MARGIN	
  
	
  
As	
  I	
  touched	
  on	
  briefly	
  in	
  class,	
  Mankiw	
  has	
  a	
  principle	
  that	
  “rational	
  people	
  think	
  at	
  the	
  
margin”.	
  	
  Economics,	
  among	
  other	
  things,	
  is	
  concerned	
  with	
  change—especially	
  from	
  the	
  
status	
  quo.	
  	
  The	
  concept	
  of	
  slope	
  is	
  important,	
  because	
  it	
  reflects	
  marginal	
  changes.	
  	
  In	
  other	
  
words,	
  what	
  happens	
  when	
  we	
  add	
  one	
  (1)	
  more	
  or	
  one	
  (1)	
  less	
  unit?	
  
	
  
Think	
  about	
  it	
  this	
  way,	
  although	
  I	
  don’t	
  want	
  to	
  get	
  too	
  far	
  ahead	
  (don’t	
  let	
  this	
  freak	
  you	
  
out	
  if	
  you	
  don’t	
  understand	
  it	
  quite	
  yet):	
  
	
  
• The	
  equation	
  Y	
  =	
  -­‐0.25(X)	
  +11	
  is	
  a	
  “fine”	
  example	
  of	
  a	
  demand	
  curve.	
  
• The	
  negative	
  coefficient	
  (sign)	
  in	
  front	
  of	
  the	
  slope	
  (0.25)	
  tells	
  us	
  that	
  the	
  curve	
  is	
  
downward	
  sloping.	
  
• If	
  the	
  Dependent	
  Variable	
  (Y)	
  was	
  price,	
  and	
  the	
  Independent	
  	
  Variable	
  (X)	
  was	
  
quantity,	
  the	
  equation	
  would	
  read	
  something	
  like	
  this:	
  
o PRICE	
  =	
  -­‐0.25(QUANTITY)	
  +	
  11	
  
! -­‐0.25	
  (slope)	
  and	
  11	
  are	
  constants	
  
o The	
  equation	
  states	
  that	
  for	
  every	
  decrease	
  of	
  $0.25	
  (twenty	
  five	
  cents),	
  
customers	
  will	
  ask	
  for	
  one	
  additional	
  item	
  (quantity).	
  
o Looking	
  at	
  figure	
  9	
  above,	
  the	
  movement	
  from	
  A	
  to	
  B	
  tells	
  us	
  just	
  that!	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
  12	
  
PICTORIAL	
  EXAMPLES	
  OF	
  SLOPES	
  
	
  
Figure	
  10,	
  below,	
  represents	
  an	
  example	
  of	
  an	
  infinite	
  slope:	
  
	
  
	
  
	
  
figure	
  10	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
  13	
  
	
  
In	
  Figure	
  11,	
  below,	
  there	
  is	
  virtually	
  no	
  slope,	
  or	
  ZERO	
  slope:	
  
	
  
	
  
figure	
  11	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
  14	
  
PARTING	
  SHOTS	
  
	
  
• Graphs	
  represent	
  relationships	
  –	
  especially	
  Economic	
  relationships!	
  
	
  
• The	
  dependant	
  variable	
  is	
  positively	
  related	
  to	
  the	
  independent	
  variable	
  when	
  their	
  
values	
  change	
  in	
  the	
  same	
  direction.	
  	
  In	
  other	
  words,	
  a	
  positive	
  slope	
  will	
  have	
  a	
  “+”	
  
before	
  the	
  appropriate	
  constant	
  coefficient,	
  while	
  a	
  negative	
  or	
  downward	
  slope	
  will	
  
have	
  a	
  “-­‐“	
  before	
  the	
  appropriate	
  constant	
  coefficient.	
  
o Y	
  =	
  mX	
  +	
  b	
  (slope	
  goes	
  up)	
  or…..	
  
o Y	
  =	
  -­‐mX	
  +	
  b	
  (slope	
  goes	
  down)	
  
	
  
• The	
  slope	
  of	
  a	
  perfectly	
  horizontal	
  line	
  is	
  zero	
  
	
  
• The	
  slope	
  of	
  a	
  perfectly	
  vertical	
  line	
  is	
  infinite	
  
	
  
	
  
Good	
  luck	
  on	
  the	
  application	
  exercises	
  on	
  the	
  following	
  pages….	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
  15	
  
	
  
The	
  following	
  practical	
  application	
  problems	
  are	
  due	
  on	
  Tuesday	
  night,	
  2359	
  pm	
  to	
  my	
  
email	
  box:	
  timothy.c.fawcett@gmail.com	
  
	
  
	
  
1.	
  	
  Use	
  Microsoft	
  Excel	
  to	
  solve	
  this	
  problem.	
  	
  The	
  following	
  table	
  contains	
  data	
  on	
  the	
  
relationship	
  between	
  savings	
  and	
  income.	
  	
  Savings	
  is	
  the	
  Dependant	
  Variable.	
  	
  In	
  other	
  
words,	
  Savings	
  will	
  go	
  on	
  the	
  vertical	
  (or	
  Y)	
  axis.	
  
	
  
Savings	
  (Y)	
   Income	
  (X)	
  
$1,000	
   $15,000	
  
-­‐$500	
   0	
  
$500	
   $10,000	
  
0	
   $5,000	
  
$1,500	
   $20,000	
  
	
  
a. Rearrange	
  the	
  data	
  in	
  appropriate	
  order	
  in	
  Microsoft	
  Excel.	
  	
  In	
  other	
  words,	
  
CELLS	
  A1	
  and	
  B1	
  should	
  be:	
  ‘Savings	
  (Y)’	
  and	
  ‘Income	
  (X)’	
  respectively.	
  	
  Cells	
  A2	
  
and	
  B2	
  should	
  be:	
  ‘-­‐$500’	
  and	
  0’	
  respectively.	
  	
  Arrange	
  the	
  values	
  in	
  the	
  Savings	
  
column	
  (from	
  lowest	
  to	
  highest)	
  which	
  correspond	
  to	
  the	
  values	
  in	
  the	
  income	
  
column—in	
  other	
  words	
  do	
  not	
  arrange	
  each	
  column	
  independently.	
  
	
  
b. Once	
  arranged,	
  use	
  the	
  CHART	
  function	
  in	
  EXCEL	
  to	
  graph	
  the	
  data.	
  	
  Post	
  the	
  
graph	
  in	
  the	
  worksheet	
  where	
  it	
  is	
  visible.	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
c. Write	
  the	
  equation	
  that	
  represents	
  this	
  relationship,	
  or	
  line	
  that	
  EXCEL	
  plots	
  
out.	
  	
  Put	
  the	
  	
  
	
  
d. equation	
  in	
  EXCEL	
  in	
  plain	
  text.	
  
-­‐-­‐HINT:	
  	
  SAVINGS	
  =	
  m(INCOME)	
  +	
  b	
  
-­‐-­‐Look	
  at	
  the	
  graph.	
  	
  When	
  INCOME	
  is	
  zero,	
  our	
  SAVINGS	
  (or	
  Y	
  INTERCEPT)	
  	
  
is	
  -­‐$500	
  (negative	
  $500	
  dollars).	
  	
  Why	
  in	
  the	
  world	
  is	
  that??	
  	
  Well,	
  it	
  is	
  	
  
because	
  we	
  have	
  daily	
  needs—food,	
  water,	
  shelter,	
  rent.	
  	
  We	
  would	
  have	
  to	
  
borrow	
  money	
  to	
  survive,	
  even	
  though	
  we	
  have	
  no	
  income!	
  
	
  
	
   SAVINGS	
  =m(INCOME)	
  -­‐	
  $500	
  
  16	
  
	
  
-­‐-­‐Remember	
  how	
  we	
  solved	
  for	
  slope.	
  	
  Pick	
  the	
  savings	
  change	
  from	
  $1,000	
  to	
  
$1,500	
  (and	
  the	
  corresponding	
  Income	
  changes).	
  	
  It	
  would	
  look	
  something	
  like	
  
this:	
  ($1,500-­‐$1,000)/($20,000-­‐$15,000)	
  =	
  $500/$5,000	
  
	
  
	
   d.	
  	
  	
  What	
  would	
  you	
  predict	
  Savings	
  to	
  be	
  when	
  income	
  is	
  $12,500?	
  
	
   	
  	
  	
  	
  	
  -­‐-­‐HINT:	
  	
  SAVINGS	
  =	
  m(INCOME)	
  -­‐	
  $500	
  
	
   	
   	
  	
  	
  	
  	
  	
  SAVINGS	
  =	
  ($500/$5000)($12,500)	
  -­‐	
  $500	
  
	
  
2.	
  	
  NO	
  HINTS	
  THIS	
  TIME!!	
  	
  Turn	
  this	
  portion	
  of	
  your	
  homework	
  in	
  on	
  MS	
  word.	
  	
  Refer	
  to	
  
the	
  graph	
  below	
  and	
  construct	
  a	
  table.	
  (BTW,	
  this	
  graph	
  will	
  not	
  necessarily	
  apply	
  to	
  your	
  
study	
  efforts	
  in	
  this	
  class)	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
   	
  
From	
  the	
  table	
  you	
  construct,	
  based	
  on	
  the	
  graph	
  above,	
  determine:	
  
	
  
a. What	
  is	
  the	
  Dependant	
  Variable?	
  Is	
  the	
  Study	
  time	
  in	
  Hours	
  
b. What	
  is	
  the	
  Independent	
  Variable?	
  The	
  test	
  scores	
  
c. Make	
  an	
  equation	
  that	
  summarizes	
  the	
  relationship.	
  Y=	
  mx+b	
  
d. From	
  your	
  equation,	
  point	
  out	
  the	
  constants	
  (slope	
  and	
  Vertical	
  or	
  Y	
  intercept).	
  
not	
  really	
  sure	
  how	
  to	
  go	
  about	
  doing	
  things	
  backwards.	
  

More Related Content

PDF
Presentacion matematica
PPTX
Math
PPTX
Lecture 7 (inequalities)
PPTX
1.7 linear inequalities
PPT
Math Project 2ppt
PPT
DOCX
0010 chapter iii
DOCX
Linear equations reading
Presentacion matematica
Math
Lecture 7 (inequalities)
1.7 linear inequalities
Math Project 2ppt
0010 chapter iii
Linear equations reading

What's hot (18)

PPTX
NÚMEROS REALES Y PLANO NUMÉRICO
PDF
Alg1 7.13 Graphing Linear Inequalities
PPT
1.6 solving linear inequalities
PPT
Linear Inequality
PPSX
Rs solving graphingquadraticequation
PPTX
Algebraic Mathematics of Linear Inequality & System of Linear Inequality
PPTX
November 6th, 2014
PPTX
1.2 tables
PPTX
Quick facts mod 4
PDF
Convert Numbers to Words with Visual Basic.NET
PPTX
Inequalities
PPTX
Math 8 linear inequalities
PPTX
fundamentals of 2D and 3D graphs
PPTX
4 ~ manale mourdi ~ chapter 4 outstanding project math
PPTX
Presentación de Matemática Modulo II
PPT
Kristen Lopez.Solving Two Step Equations
PPT
PPT 7th grade math
NÚMEROS REALES Y PLANO NUMÉRICO
Alg1 7.13 Graphing Linear Inequalities
1.6 solving linear inequalities
Linear Inequality
Rs solving graphingquadraticequation
Algebraic Mathematics of Linear Inequality & System of Linear Inequality
November 6th, 2014
1.2 tables
Quick facts mod 4
Convert Numbers to Words with Visual Basic.NET
Inequalities
Math 8 linear inequalities
fundamentals of 2D and 3D graphs
4 ~ manale mourdi ~ chapter 4 outstanding project math
Presentación de Matemática Modulo II
Kristen Lopez.Solving Two Step Equations
PPT 7th grade math
Ad

Viewers also liked (16)

PPTX
Module 19 equilibrium in the aggregate demand aggregate supply model
PPTX
Macro economic equilibrium
PPTX
Curve fitting
PDF
Compass surveying
DOCX
PROBLEMS ON BEARINGS
PDF
Lecture 1 precise levelling
PPTX
levelling and contouring
PPTX
Contouring
PPT
Basics Of Surveying
PDF
Levelling in Surveying
PPT
Demand, Supply, and Market Equilibrium
PPT
Introduction To Macro Economics
PPTX
PPTX
Surveying
PDF
Supply and Demand
PPTX
Compass Surveying
Module 19 equilibrium in the aggregate demand aggregate supply model
Macro economic equilibrium
Curve fitting
Compass surveying
PROBLEMS ON BEARINGS
Lecture 1 precise levelling
levelling and contouring
Contouring
Basics Of Surveying
Levelling in Surveying
Demand, Supply, and Market Equilibrium
Introduction To Macro Economics
Surveying
Supply and Demand
Compass Surveying
Ad

Similar to basic-math-and-graphing-for-econ2-3 (20)

PPT
Linear Equations Ppt
PPT
Linear Equations Ppt
PPTX
QUARTER 1 - MATHEMATICS 8 PATTERNS AND ALGEBRA
PPTX
Slope and y intercept
PPSX
Gr 8O's 2nd Online Session (Updated)
PPT
Calculator strategies
PPT
Graphing rational functions
PPT
Graphing rational functions
PPTX
Math 3 exponential functions
PPTX
Functions lesson
PPTX
Graphing with calculator
PPSX
Gr 8O's 2nd Online Session
PPTX
Finding the equation of regression line in Excel.pptx
PPTX
Exponential functions
PPT
5815248.ppt
PPTX
Presentation.pptxYDR HTFYBGITV6C DTFI67BV DRTFB76VR UYFIB
PPTX
Presentation.pptxHFVTC RVBUCYTDDDXHDDDDD65
PPTX
Activity 1. Am I Linear or Not Directions Given the figures below, determine ...
PPTX
Activity 1. Am I Linear or Not Directions Given the figures below, determine ...
PPTX
exponentialfunctions-140119191324-phpapp01.pptx
Linear Equations Ppt
Linear Equations Ppt
QUARTER 1 - MATHEMATICS 8 PATTERNS AND ALGEBRA
Slope and y intercept
Gr 8O's 2nd Online Session (Updated)
Calculator strategies
Graphing rational functions
Graphing rational functions
Math 3 exponential functions
Functions lesson
Graphing with calculator
Gr 8O's 2nd Online Session
Finding the equation of regression line in Excel.pptx
Exponential functions
5815248.ppt
Presentation.pptxYDR HTFYBGITV6C DTFI67BV DRTFB76VR UYFIB
Presentation.pptxHFVTC RVBUCYTDDDXHDDDDD65
Activity 1. Am I Linear or Not Directions Given the figures below, determine ...
Activity 1. Am I Linear or Not Directions Given the figures below, determine ...
exponentialfunctions-140119191324-phpapp01.pptx

basic-math-and-graphing-for-econ2-3

  • 1.               BASIC  MATH  AND  GRAPHING  FOR  ECONOMICS                                   ECON  4346   Tim  Fawcett   FALL  2010  
  • 2.   2   WHY  DO  I  NEED  TO  KNOW  THIS  STUFF?     You  will  find,  in  Economics,  that  math  (yes,  MATH)—specifically  ALGEBRA—is  the   foundation  for  the  most  basic  principles  in  this  field  of  study.     The  vast  majority  of  our  topics  will  use  graphs  and  graphing.     Hopefully  the  figure  below  (figure  1)  will  bring  back  some  memories  from  middle   school  or  high  school.                                                                                                                               figure  1         THE  BASICS—THINGS  TO  REMEMBER  FROM  HIGH   SCHOOL       In  the  figure  above,  the  red,  highlighted  numbers  represent  an  ordered  pair.     Some  key  points  to  remember  (from  your  days  in  High  School):     • The  origin’s  coordinates  are  (0,  0)-­‐-­‐-­‐duh!   • As  mentioned  above,  points  in  figure  1  are  named  by  an  ordered  pair.    In  the   example  (figure  1)  above:   o (3,  2)   o  3  and  2  are  ordered….read  right  then  up.   ! Go  right  3  tick  marks  
  • 3.   3   ! Go  up  2  tick  marks   • The  first  number  in  the  ordered  pair  is  the  x-­‐coordinate,  and  the  second   number  is  the  y-­‐coordinate.   o So,  X  =  3……   o and  Y  =  2   • Not  to  jump  ahead  of  ourselves,  but  the  X  Axis  (horizontal  as  in  going  left  to   right)  coordinates  are  known  as  Independant  Variables,  while  the  Y  Axis   (vertical,  as  in  going  up)  are  known  as  Dependant  Variables.      This  will  be   important  as  we  move  on.     GRAPHING  LINEAR  EQUATIONS     Back  in  the  day,  our  high  school  teachers  told  us  that  Linear  Equations  can  be   graphed  in  the  form:     • Y  =  MX  +B   • Y  is  the  Dependant  Variable   • X  is  the  Independent  Variable   • M  is  the  Slope    (our  teachers  may  have  called  it  “rise  over  run”)   • B  is  the  point  where  the  line  crosses  the  Y  axis.    It  is  called  the  Y-­Intercept.     In  Economics,  you  will  hear  it  referred  to  as  a  Constant     EXERCISE  #1—fill  in  the  table  on  your  own     Let’s  put  our  review  to  good  use.    We  are  going  to  work  through  the  following   equation  by  hand.       THE  EQUATION:     • Y  =  2X  +  1     WHAT’S  THE  EASIEST  WAY  TO  START?     • Take  a  look  at  the  equation.    It’s  very  simple,  and  it’s  in  the  form  Y  =  MX  +B   • We  do  not  know  what  the  Dependant  Variable  (Y)  is.   • We  know  M  or  Slope  is  2   • The  Constant  is  1     Y  IS  STANDING  ALL  BY  ITSELF,  ALONE  AND  UNAFRAID….SO  WE’LL  “SOLVE  FOR  Y”     • How?!   • Easy!    We’ll  plug  in  an  X-­‐coordinate  of  0.    If  you  look  at  the  equation,  we’ll   multiply  2  (or  the  slope)  by  0  (X)  to  get…..ZERO  (see  below).  
  • 4.   4   • Y  =  2  (0)  +  1   • Y  =  0  +  1   • Y  =  1   • So,  now  that  we’ve  done  that….let’s  express  the  results  as  an  ordered  pair   • X  =  0   • Y  =  1   • (0,  1)     REPEAT  THE  ABOVE  PROCESS  WITH  THE  FOLLOWING  TABLE  (try  to  solve  for  Y   without  “cheating”  from  the  figure  below).     Do  this  on  your  own,  either  in  Excel  or  personal  scratch  paper.     X   Y   -­‐1     0   1   1     2     3     Table  1     IF  YOU  DID  EVERYTHING  CORRECTLY,  THE  GRAPH,  DERVIED  FROM  THE  TABLE   ABOVE  WILL  LOOK  LIKE  THIS:                                                                                                                                                                                                                  figure  2            
  • 5.   5   EXERCISE  #2     We’re  going  to  make  a  simple  graph  using  Microsoft  Excel.    This  time,  we’ll  use  a   new  equation         THE  EQUATION:     • Y  =  -­‐0.25X    +  11     WHAT’S  THE  EASIEST  WAY  TO  START  THIS  PROCESS  OFF?     • Look  at  the  equation,  the  numbers  are  a  little  funky,  but  I  did  not  throw  you  a   curve  ball!   • Y  =  MX  +  B   o Y=  -­‐MX  +  B  (is  just  the  same)   • The  Slope  is  a  negative  number!  (and  a  fraction)   • If  the  Slope  is  negative,  it  means  the  line  will  be  downward  sloping!   o  Remember  what  we  talked  about  in  class….Economics  (as  a  social   science)  is  all  about  relationships   o A  negative  sign  means  that  there  is  a  negative  relationship  between  Y   and  X   • M  (Slope)  =  -­‐0.25    or        -­‐1/4   • The  Y-­‐Intercept  is  11   • You  could  write  the  equation  as  Y  =  11  –  0.25X  and  it  would  still  adhere  to   the  format.    It’s  a  little  easier  to  read  that  way.     STEP  1:  OPEN  EXCEL     STEP  2:    IN  CELL  A1,  PLUG  IN  THE  LETTER  ‘X’  (FOR  YOUR  INDEPENDENT   VARIABLE)     STEP  3:    IN  CELL  B1,  PLUG  IN  THE  TITLE  ‘Y’  (FOR  YOUR  DEPENDENT  VARIABLE)     STEP  4:    ENTER  THE  FOLLOWING  NUMBERS  INTO  THE  SPREADSHEET  (IN  THE   COLUMNS  BELOW  A1  AND  B1  RESPECTIVELY):    
  • 6.   6     Table  2     STEP  5:    GO  INTO  CHARTS  (INSERT"CHART)         On  a  Mac,  it  will  look  something  like  this:       figure  3     STEP  6:    SELECT  X  Y  (Scatter)—see  the  green  highlighted  toolbar  from  figure  3   above.     STEP  7:    You  will  have  several  sub  categories  of  X  Y  Scatter  graphs.  Go  ahead  and   select  the  “Smooth  Marked  Scatter.    A  blank  chart  may  pop  up,  that  looks  like  this:    
  • 7.   7     figure  4     STEP  8:    RIGHT  CLICK  ON  THE  BLANK  CHART  AND  A  DIALOG  BOX  OPENS.    SELECT   DATA.    IT  WILL  LOOK  LIKE  THIS:       figure  5          
  • 8.   8         STEP  9:    ONCE  YOU  HAVE  SELECTED  DATA,  A  NEW  DIALOG  BOX  WILL  OPEN.    FILL   IN  THE  DATA  RANGE  BY  MOUSE  CLICKING  IN  A1,  DRAW  THE  MOUSE  TO  B1  AND   MOVE  IT  DOWN  SO  IT  ENCOMPASSES  ALL  DATA.    IT  WILL  LOOK  LIKE  THIS  (EXCEL   WILL  HAVE  PUT  THE  DATA  (FROM  THE  CELLS)  IN  THE  PROPER  X  AND  Y  VALUES  :         figure  6                              
  • 9.   9   STEP  10:    IF  YOU  HAVE  DONE  EVERYTHING  CORRECTLY,  YOUR  CHART  WILL  LOOK   LIKE  THIS:       figure  7     Looking  at  the  graph,  above  (figure  7),  you’ll  note  that  it  is  downward  sloping.    In   other  words,  Y  is  negatively  related  to  X.    Recall  the  original  equation  was  this:     • Y  =  -­‐0.25X    +  11   o The  negative  (-­‐)  in  front  of  0.25  (the  slope)  implies  this.     One  more  point.     As  mentioned  in  class,  graphing  and  math,  as  it  applies  to  Economics  will  focus  on   the  northeast  quadrant  of  the  graph:       figure  8    
  • 10.   10   CALCULATING  OR  FINDING  THE  SLOPE     In  Economics,  graphing  is  very  important.    As  you  will  see,  when  we  discuss  Supply   and  Demand,  the  slope  will  be  key.    The  slope  will  describe  the  relationship  between   the  Dependant  Variable  and  the  Independent  Variable.         In  high  school  Algebra,  our  teachers  often  expressed  the  slope  as  “rise  over  run”.    In   reality,  the  slope  of  the  straight  line  is  the  ratio  of  the  vertical  change  (rise  or  drop  of   the  Dependant  Variable)  to  the  horizontal  change  (the  run  or  distance  of  the   Independent  Variable).     Let’s  take  a  look  at  figure  9  below.    The  data  come  from  Table  2  and  Exercise  2  that   we  did  earlier.    Recall  that  the  equation  for  that  example  is:     • Y  =  -­‐0.25X    +  11       figure  9          
  • 11.   11   Between  two  of  the  points  in  figure  9  (point  A  and  point  B),    the  vertical  change   (Dependent  Variable)  is  -­‐0.25  (10.25  down  to  10).    The  horizontal  change   (Independent  Variable)  is  +1  (increase  from  3  to  4).     • Slope  =  Vertical  Change  (Dependant  Variable)/Horizontal  Change     (Independent  Variable)   o 0.25  =  (10-­‐10.25)/(4-­‐3)   o 0.25  =  -­‐0.25/1   o Remember,  in  order  to  find  the  rate  of  change  (slope),  we  subtract  the   coordinates  in  Point  A  from  those  in  Point  B—figure  9)       MANKIW’S  PRINCIPLE  #3  THINKING  AT  THE   MARGIN     As  I  touched  on  briefly  in  class,  Mankiw  has  a  principle  that  “rational  people  think  at  the   margin”.    Economics,  among  other  things,  is  concerned  with  change—especially  from  the   status  quo.    The  concept  of  slope  is  important,  because  it  reflects  marginal  changes.    In  other   words,  what  happens  when  we  add  one  (1)  more  or  one  (1)  less  unit?     Think  about  it  this  way,  although  I  don’t  want  to  get  too  far  ahead  (don’t  let  this  freak  you   out  if  you  don’t  understand  it  quite  yet):     • The  equation  Y  =  -­‐0.25(X)  +11  is  a  “fine”  example  of  a  demand  curve.   • The  negative  coefficient  (sign)  in  front  of  the  slope  (0.25)  tells  us  that  the  curve  is   downward  sloping.   • If  the  Dependent  Variable  (Y)  was  price,  and  the  Independent    Variable  (X)  was   quantity,  the  equation  would  read  something  like  this:   o PRICE  =  -­‐0.25(QUANTITY)  +  11   ! -­‐0.25  (slope)  and  11  are  constants   o The  equation  states  that  for  every  decrease  of  $0.25  (twenty  five  cents),   customers  will  ask  for  one  additional  item  (quantity).   o Looking  at  figure  9  above,  the  movement  from  A  to  B  tells  us  just  that!                  
  • 12.   12   PICTORIAL  EXAMPLES  OF  SLOPES     Figure  10,  below,  represents  an  example  of  an  infinite  slope:         figure  10                                
  • 13.   13     In  Figure  11,  below,  there  is  virtually  no  slope,  or  ZERO  slope:       figure  11                                        
  • 14.   14   PARTING  SHOTS     • Graphs  represent  relationships  –  especially  Economic  relationships!     • The  dependant  variable  is  positively  related  to  the  independent  variable  when  their   values  change  in  the  same  direction.    In  other  words,  a  positive  slope  will  have  a  “+”   before  the  appropriate  constant  coefficient,  while  a  negative  or  downward  slope  will   have  a  “-­‐“  before  the  appropriate  constant  coefficient.   o Y  =  mX  +  b  (slope  goes  up)  or…..   o Y  =  -­‐mX  +  b  (slope  goes  down)     • The  slope  of  a  perfectly  horizontal  line  is  zero     • The  slope  of  a  perfectly  vertical  line  is  infinite       Good  luck  on  the  application  exercises  on  the  following  pages….                                                                
  • 15.   15     The  following  practical  application  problems  are  due  on  Tuesday  night,  2359  pm  to  my   email  box:  timothy.c.fawcett@gmail.com       1.    Use  Microsoft  Excel  to  solve  this  problem.    The  following  table  contains  data  on  the   relationship  between  savings  and  income.    Savings  is  the  Dependant  Variable.    In  other   words,  Savings  will  go  on  the  vertical  (or  Y)  axis.     Savings  (Y)   Income  (X)   $1,000   $15,000   -­‐$500   0   $500   $10,000   0   $5,000   $1,500   $20,000     a. Rearrange  the  data  in  appropriate  order  in  Microsoft  Excel.    In  other  words,   CELLS  A1  and  B1  should  be:  ‘Savings  (Y)’  and  ‘Income  (X)’  respectively.    Cells  A2   and  B2  should  be:  ‘-­‐$500’  and  0’  respectively.    Arrange  the  values  in  the  Savings   column  (from  lowest  to  highest)  which  correspond  to  the  values  in  the  income   column—in  other  words  do  not  arrange  each  column  independently.     b. Once  arranged,  use  the  CHART  function  in  EXCEL  to  graph  the  data.    Post  the   graph  in  the  worksheet  where  it  is  visible.           c. Write  the  equation  that  represents  this  relationship,  or  line  that  EXCEL  plots   out.    Put  the       d. equation  in  EXCEL  in  plain  text.   -­‐-­‐HINT:    SAVINGS  =  m(INCOME)  +  b   -­‐-­‐Look  at  the  graph.    When  INCOME  is  zero,  our  SAVINGS  (or  Y  INTERCEPT)     is  -­‐$500  (negative  $500  dollars).    Why  in  the  world  is  that??    Well,  it  is     because  we  have  daily  needs—food,  water,  shelter,  rent.    We  would  have  to   borrow  money  to  survive,  even  though  we  have  no  income!       SAVINGS  =m(INCOME)  -­‐  $500  
  • 16.   16     -­‐-­‐Remember  how  we  solved  for  slope.    Pick  the  savings  change  from  $1,000  to   $1,500  (and  the  corresponding  Income  changes).    It  would  look  something  like   this:  ($1,500-­‐$1,000)/($20,000-­‐$15,000)  =  $500/$5,000       d.      What  would  you  predict  Savings  to  be  when  income  is  $12,500?              -­‐-­‐HINT:    SAVINGS  =  m(INCOME)  -­‐  $500                  SAVINGS  =  ($500/$5000)($12,500)  -­‐  $500     2.    NO  HINTS  THIS  TIME!!    Turn  this  portion  of  your  homework  in  on  MS  word.    Refer  to   the  graph  below  and  construct  a  table.  (BTW,  this  graph  will  not  necessarily  apply  to  your   study  efforts  in  this  class)                 From  the  table  you  construct,  based  on  the  graph  above,  determine:     a. What  is  the  Dependant  Variable?  Is  the  Study  time  in  Hours   b. What  is  the  Independent  Variable?  The  test  scores   c. Make  an  equation  that  summarizes  the  relationship.  Y=  mx+b   d. From  your  equation,  point  out  the  constants  (slope  and  Vertical  or  Y  intercept).   not  really  sure  how  to  go  about  doing  things  backwards.