[PDF] Leçon 02 – Cours : Fonctions à plusieurs variables
ces outils est récurrent dans le domaine des sciences économiques Propriété 2 : Si f est une fonction homogène de degré k les fonctions moyennes
Les fonctions de production dans la littérature économique - Érudit
Le rapport des prix des facteurs étant constant on peut prouver que — 35 — Page 10 L'ACTUALITÉ ÉCONOMIQUE pour toute fonction de production homogène le
[PDF] La fonction de production
L'entreprise est définie comme l'agent économique qui a pour fonction de La fonction de production est dite homogène de degré r si en multipliant
[PDF] Chapitre 2 : les fonctions à plusieurs variables
autres variables économiques et non d'une seul Définition : Si f est une fonction homogène de degré ? admettant des dérivée partielles premières
[PDF] Microéconomie du producteur - Eloge des SES
est un problème économique (fonction des prix relatifs des inputs ainsi que du prix de l'output) : • Prise en compte les coûts de production
[PDF] Chapitre 1 La théorie du comportement du consommateur
Contrainte économique (ou contrainte institutionnelle) où ?h est la fonction de demande du consommateur pour le bien h alors f est homogène de
[PDF] Chapitre II La théorie de la production et des coûts
Lien avec les fonctions homogènes : Si g est une fonction homogène de degré k g est caractérisée par des rendements à l'échelle : croissants:
[PDF] Fonction de deux variables
22 jui 2018 · [Fonction d'utilité] On s'intéresse à une économie où deux biens distincts sont Soit f une fonction homogène de degré ? sur D
[PDF] Fonctions homog`enes concaves et convexes - LaBRI
4 sept 2016 · Fonctions homog`enes en ´economie Définition Si f est une fonction de production de n variables : f(x1··· xn) n inputs pour 1 output
[PDF] Leçon 02 – Cours : Fonctions à plusieurs variables
Propriété 1: Si une fonction homogène est de degré k ses dérivées partielles si elles existent sont homogènes de degré k-1 Démonstration: soit f : (xy) ?
[PDF] Chapitre 2 : les fonctions à plusieurs variables
Chapitre 2 : les fonctions à plusieurs variables ? Faculté de l'Economie et de Gestion de Béni Mellal Sciences Economique Gestion (S1)
[PDF] Fonction de deux variables
22 jui 2018 · [Fonction d'utilité] On s'intéresse à une économie où deux biens distincts sont disponibles Notons x et y les quantités respectives de ces deux
[PDF] Fonctions homog`enes concaves et convexes - LaBRI
4 sept 2016 · Fonctions homog`enes en ´economie Définition Si f est une fonction de production de n variables : f(x1··· xn) n inputs pour 1 output
Les fonctions de production dans la littérature économique - Érudit
Dans ce cas la fonction est homogène si tous les termes contenant les variables indépen' dantes sont du même degré Le degré d'homogénéité est égal au degré
[PDF] Dossier 8 : Fonctions de deux variables réelles
Université-Paris 1 Mathématiques L1 Economie 2015-2016 Dossier 8 : Fonctions de deux Toute fonction homogène de degré k vérifie l'identité d'Euler :
Fonction homogène - Wikipédia
En mathématiques une fonction homogène est une fonction qui a un comportement d'échelle multiplicatif par rapport à son ou ses arguments : si l'argument
[PDF] Sur quelques formules des fonctions homogènes et sur - Numdam
Sur quelques formules des fonctions homogènes et sur la démonstration d'un théorème qui s'y rattache Bulletin de la S M F tome 30 (1902) p 181-194
[PDF] Feuille dexercices 2 - Université de Rennes
Licence d'économie et gestion Exercice 4 Calculer les taux de croissance instantanés des fonctions suivantes 3) La fonction F est-elle homogène ?
[PDF] La fonction de production
La fonction de production est dite homogène de degré r si en multipliant chacune des variables (les facteurs de production K et T) par un nombre entier positif
Quand Est-ce qu'une fonction est homogène ?
Définition : Une fonction f : (x,y) ? f(x,y) est dite homogène de degré k ssi : pour tout a?R tel que f soit définie en (ax,ay) et (x,y), f(ax,ay) = akf(x,y).Comment calculer le degré d'homogénéité d'une fonction de production ?
Q = A K b L a dans laquelle a et b sont des paramètres positifs et a + b mesure le degré d'homogénéité de la fonction.
1deux fois plus de produits.2plus de deux fois plus de produits.3moins deux fois plus de produits.- Pour étudier l'existence d'une dérivée partielle par rapport à la première variable en (0,0) ( 0 , 0 ) , on étudie le taux d'accroissement f(t,0)?f(0,0)t=0?0. f ( t , 0 ) ? f ( 0 , 0 ) t = 0 ? 0. Donc ?f?x(0,0) ? f ? x ( 0 , 0 ) existe et vaut 0.
Licence 2 / Économie - Gestion
Techniques Mathématiques de l"Économiste - AnalyseFonction de deux variables
M. Pelini, V. Ledda
22 juin 2018
Table des matières1 Fonctions réelles de deux variables réelles1 Fonctions réelles de deux variables réelles3
1.1 Introduction1.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
1.2 Définitions1.2 Définitions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
1.3 Quelques fonctions usuelles1.3 Quelques fonctions usuelles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
1.4 Représentation graphique - Courbes de niveau1.4 Représentation graphique - Courbes de niveau. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
2 Notion de limite - continuité2 Notion de limite - continuité7
2.1 Introduction2.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
2.2 Un peu de topologie2.2 Un peu de topologie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
2.3 Limite defen X02.3 Limite defen X0. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
2.4 Continuité defen X02.4 Continuité defen X0. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
3 Dérivées partielles3 Dérivées partielles14
3.1 Définitions3.1 Définitions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
3.2 Élasticités partielles3.2 Élasticités partielles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
3.3 Fonctions homogènes3.3 Fonctions homogènes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
3.4 Dérivées partielles d"ordre 23.4 Dérivées partielles d"ordre 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
4 Fonctions différentiables et continûment différentiables4 Fonctions différentiables et continûment différentiables20
4.1 Différentielle d"une fonction de 2 variables4.1 Différentielle d"une fonction de 2 variables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
4.2 Fonctions continûment différentiables4.2 Fonctions continûment différentiables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
4.3 Valeur approchée d"une fonction4.3 Valeur approchée d"une fonction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
4.4 Dérivation en chaîne4.4 Dérivation en chaîne. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
5 Optimisation d"une fonction de plusieurs variables5 Optimisation d"une fonction de plusieurs variables24
5.1 Définitions5.1 Définitions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
5.2 Optimisation : conditions nécessaires du premier ordre5.2 Optimisation : conditions nécessaires du premier ordre. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
5.3 Optimisation libre d"une fonction de 2 variables réelles5.3 Optimisation libre d"une fonction de 2 variables réelles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
5.4 Optimisation d"une fonction de deux variables sous contrainte d"égalité5.4 Optimisation d"une fonction de deux variables sous contrainte d"égalité. . . . . . . . . . . . . . . . . .28
6 Extrema globaux6 Extrema globaux30
6.1 Le théorème de Weirstrass6.1 Le théorème de Weirstrass. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
6.2 Cas des fonctions convexes6.2 Cas des fonctions convexes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
7 Primitive d"une fonction réelle7 Primitive d"une fonction réelle32
7.1 Définitions7.1 Définitions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
7.2 Condition suffisante d"existence de primitive7.2 Condition suffisante d"existence de primitive. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
7.3 Propriétés7.3 Propriétés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
7.4 Primitives usuelles7.4 Primitives usuelles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33
8 Intégrale d"une fonction continue sur un intervalle fermé borné8 Intégrale d"une fonction continue sur un intervalle fermé borné34
8.1 Définition8.1 Définition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34
8.2 Interprétation graphique8.2 Interprétation graphique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
8.3 Propriétés fondamentales8.3 Propriétés fondamentales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
8.4 Intégrale fonction de la borne supérieure8.4 Intégrale fonction de la borne supérieure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
Fonction de deux variablesAnalyse 29 Méthodes de calcul intégral9 Méthodes de calcul intégral39
9.1 Intégration par parties9.1 Intégration par parties. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
9.2 Intégration par changement de variable9.2 Intégration par changement de variable. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40
10 Exemples d"intégrales généralisées10 Exemples d"intégrales généralisées42
10.1 Exemples10.1 Exemples. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42
10.2 Remarques10.2 Remarques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
11 Applications de l"intégration11 Applications de l"intégration44
11.1 Indice de Gini11.1 Indice de Gini. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44
11.2 Capitalisation continue11.2 Capitalisation continue. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45
11.3 Excédent consommateur11.3 Excédent consommateur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
11.4 Coût marginal11.4 Coût marginal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47
12 Compléments12 Compléments47
12.1 Formule de Taylor avec reste intégral12.1 Formule de Taylor avec reste intégral. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47
2 M. Pelini, V. Ledda
Fonction de deux variablesAnalyse 21 Fonctions réelles de deux variables réelles1.1 Introduction
1.1.1 Point de vue économiqueLa macroéconomie et la microéconomie utilisent de nombreuses fonctions de plusieurs variables pour modéliser
l"économie.Exemple 1.
Considérons la fonction de consommation macro-économique. Si on schématise, on peut dire que celle-ci
associe au revenu disponible des ménages Ydle niveau de consommation agrégée dans l"économie C.
C : Y d7!CYdOn peut vouloir toutefois adopter une modélisation plus précise en supposant que la consommation dépend également
du patrimoine financier des ménages (notéB). La nouvelle fonction de consommation sera alors une fonction de2
variablesC :Yd;B7!CYd;B
Exemple 2.
[Fonction d"utilité] On s"intéresse à une économie où deux biens distincts sont disponibles. Notonsxety
les quantités respectives de ces deux biens. On noteU(x;y)la fonction d"utilité du consommateur donnant un indice
de satisfaction associé au panier de consommation (x;y). On suppose que (toute chose étant égale par ailleurs) : l orsquela quan titéd"un bien a ugmented"une unité, l"utilité a ugmente;l"augmentation d"utilité procurée par une unité est plus petite que l"augmentation procurée par l"unité précé-
dente. Figure1 - Fonction d"utilité et courbes d"indifférenceSi l"on notep >0 le prix du premier bien,q >0 le prix du second bien et R le revenu d"un consommateur alors on a :
px+qy6R De plus si C6R représente la consommation on a : px+qy= C,y=pq x+Cq (1)Pour une dépense(C), le consommateur cherche à maximiser son indice d"utilité en choisissant le panier de biens qui
lui offre la plus grande utilité. Cela revient à chercher un maximum sous la contrainte d"égalité(11). Ce principe est
illustré sur la figure22.Voir (11) page 793.
3 M. Pelini, V. Ledda
Fonction de deux variablesAnalyse 2
Figure2 - Utilité et consommation
1.1.2 Point de vue géométrique
Exemple 3.[Équation de plan] L"équation d"un plan deR3est donnée par : (P) :ax+by+cz=d où (a;b;c),(0;0;0). Supposons quecsoit non nul, on peut alors écrire : z=ac x+bc y+d et considérer la fonction deR2dansRdéfinie par : f:R2!R (x;y)7!ac x+bc y+dLa représentation graphique de cette fonction est le planP.Exemple 4.[Paraboloïde de révolution]
Intéressons nous à la surface définie parz=x2+y2.4 M. Pelini, V. Ledda
Fonction de deux variablesAnalyse 2xyz1.2 DéfinitionsDéfinition 1.R2est l"ensemble des couples(x;y)avecxetydes nombres réels.Il est possible d"ajouter deux couples ou de multiplier un couple par un nombre réel :
((x;y)+(x0;y0) = (x+x0;y+y0)(x;y) = (x;y), où2RDéfinition 2.On appellefonction réelle de2variables réellestoute application définie sur un sous-ensembleDde
R2, à valeur dansR.
f:(D 7!R x;y)7!f(x;y)On appelleensemble de définitionde la fonctionfl"ensemble des couples deR2qui ont une image parf. On le note
souventDf.Exemple 5.Soitfla fonction définie parf(x;y) =x2y+3y. On aDf=R2. L"image parfdu couple (2;1) estf(2;1) = 22:1+3:1 = 7. Exemple 6.Soitfla fonction définie parf(x;y) = ln(x+y1). fest une fonction réelle de deux variables réelles. Elle est définie pour les couples (x;y) tels quex+y1>0 soitDf=n(x;y)2R2tel quey >1xo. Dfest le demi-plan supérieur délimité par la droite d"équationy= 1x(privé de cette droite).5 M. Pelini, V. Ledda
Fonction de deux variablesAnalyse 201234123450123412345Figure3 -Dfest le demi-plan supérieur délimité par la droite d"équationy= 1x
Exercice 1
Soitfla fonction définie parf(x;y) =px
22y1. Déterminer et représen terle domaine de définition de f. 2.
C alculer,quand c" estpossible, l"imag epar fdes couples suivants :(2;1), (1;4), (3;0), (2t;t2) et (ab;2b2).
1.3 Quelques fonctions usuelles
Les f onctionslinéaires définies sur R2parf(x;y) =ax+by(avecaetbréels). Les f onctionsa ffines définies surR2parf(x;y) =ax+by+c(aveca,betcréels).-Les fonctions polynomiales définies surR2en faisant la somme de fonctions du typeaxnym(avecaréel,netm
entiers naturels). Par exemple, P(x;y) =x2y42x3y+3xy3+x2y+x1 est une fonction polynomiale de degré 6.Les fractions rationnelles sont obtenues en faisant le quotient de deux fonctions polynomiales. Elles sont définies
pour tout couple deR2pour lequel le dénominateur ne s"annule pas.Par exemple, la fonctionf(x;y) =xyxyest une fraction rationnelle définie surR2privé de la droited"équation
y=x.La fonctiong(x;y) =x2y2x
2+y2est une fraction rationnelle définie surR2f(0;0)g.
1.4 Représentation graphique - Courbes de niveau
SoitDun sous-ensemble deR2etfune fonction deDdansR.Définition 3.Le graphe defest l"ensemble des éléments deR3(on parle alors de triplets) de la forme(x;y;f(x;y))avec
(x;y)2 D. C"est une surface.Soitk2R, l"ensembleCk=n(x;y;z)2R3jf(x;y) =koù(x;y)2 Doest appelécourbe de niveaukde la fonctionf.
La courbe de niveaukdefest obtenue en faisant l"intersection de la surface représentative defet du plan d"équation
z=k, comme si on faisait "des tranches horizontales"...Remarque 1.
En théorie du producteur, on considère une entreprise n"ayant recours qu"à deux facteurs de production
et ayantFcomme fonction de production, les courbes de niveau deFs"appellent alorsles isoquantesoucourbes
d"isoproductionde la firme.6 M. Pelini, V. LeddaFonction de deux variablesAnalyse 2xyz0121201212k= 2k= 4Figure4 -f(x;y) =x2+y2et courbes de niveaux 2 et 4En théorie du consommateur, on considère une économie possédant deux biens de consommation : soitUla fonction
d"utilité associée, les courbes de niveau de U s"appellent lescourbes d"indifférence.0123401234U= 3U= 1U= 2Figure5 - Carte d"indifférence associée à la fonction d"utilité U(x;y) =xy
2 Notion de limite - continuité
2.1 Introduction
Nous noterons X = (x;y) un couple deR2.
Approche intuitive de la notion de limite :
Intuitivement, on a envie de dire la chose suivante :"f(X)tend vers`quandXtend versX0". Cela signifie que "la valeur def(X)est proche de`quandXs"approche de
X0". Le problème est de savoir ce que l"on entend par "X s"approche de X 0". DansR, c"est facile : on peut s"approcher d"un point par la gauche ou par la droite.Nous avons vu que, la limite en un point existe si et seulement si la limite à gauche existe, la limite à droite existe et7 M. Pelini, V. Ledda
Fonction de deux variablesAnalyse 2les deux sont égales.DansR2, on peut approcher un point le long d"une infinité de chemins. C"est ce qui va rendre rendre la notion de
limite plus difficile à définir (et à comprendre...)Figure6 - Comment s"approcher d"un point dansRet dansR2
Exemple 7.Soitfla fonction définie surD=R2f(0;0)gpar :f(x;y) =xyx 2+y2.Soient X2 Det O = (0;0).
Notre objectif est de déterminer "la limite defquand X tend vers O". Pour cela nous allons nous approcher de O suivant deux directions distinctes. i)C onsidéronsla droite D1d"équationy= 2x:Si X2 D1, alors X = (x;2x) etf(X) =x(2x)x
2+(2x)2=2x25x2=25
donc limX!OX2D1f(X) =25
ii)C onsidéronsla droite D2d"équationy= 3x:Si X2 D2, alors X = (x;3x) etf(X) =x(3x)x
2+(3x)2=3x210x2=310
donc limX!OX2D2f(X) =310
iii)C onclusion: En approchant O suivant deux droites distinctes, nous avons obtenu deux limites différentes... Cela signifie que la fonctionfn"admet pas de limite en O = (0;0). "Séance n o2L"exemple précédent nous montre que la notion de limite d"une fonction de plusieurs variables est un peu plus compli-
quée qu"en une variable. Ceci motive la partie suivante où l"on va définir les notions nécessaires pour appréhender
correctement cette notion de limite. On en profitera pour donner quelques définitions utiles pour la suite.
2.2 Un peu de topologie
2.2.1 Distance et norme surR2
Avant d"aborder la notion de limite, il nous faut d"abord formaliser la notion de proximité et donc de distance.Définition 4.SoientX = (x;y)etX0= (x0;y0)deux éléments deR2.
On appelledistance(euclidienne) deXàX0, on note d(X;X0), le réel (positif...) d(X;X0) =q(xx0)2+(yy0)28 M. Pelini, V. LeddaFonction de deux variablesAnalyse 2x
Ax By Ay BABFigure7 - AB=p(xBxA)2+(yByA)2Définition 5.SoitX = (x;y)un élément deR2. On appellenorme(euclidienne) deX, on notekXk, le réel (positif...) kXk=qx2+y2Remarque 2.On constate que :
d( X;X0) =jjXX0jjetjXj= d(X;O). d( X;X0) = d(X0;X), d( X;X0)>0 et d(X;X0) = 0 si et seulement si X = X0.Proposition 1.(Inégalité triangulaire)SoientXetYdansR2,8A2R2, on ad(X;Y)6d(X;A)+d(Y;A).d(X;A)d(Y;A)d(X;Y)XAYFigure8 - Inégalité triangulaireProposition 2.(Cauchy-Schwarz)
SoientXetYdansR2, on ajXYj6jjXjjjjYjj.2.2.2 Boule ouverte DansR, on appelle voisinage du pointx0un intervalle ouvert du type I =]x0h;x0+h[.Autrement dit,x2I, jxx0j< h.9 M. Pelini, V. Ledda
Fonction de deux variablesAnalyse 2Nous allons définir de la même manière la notion de voisinage dansR2. Nous allons considérer un ensemble qui
contientX0et dans lequel on puisse "bouger», tout au moins légèrement et dans toutes les directions, sans sortir de
cet ensemble. Pour cela, nous prenons l"ensemble B des éléments deR2vérifiantkXX0k0RFigure9 - B(X0;R)Définition 6.SoitDun sous-ensemble deR2etX0un point deD.
X0estintérieuràDsi on peut construire une boule ouverte centrée enX0et incluse dansD.Définition 7.Un ensemble deR2est borné s"il est contenu dans une boule ouverte.Exercice 2
1. Donner l" équationde la boule ouv ertede cen treA (3;1) est de rayon 2. 2.Déterminer la na turede l" ensemblesuiv ant:
x2+y2+2x4y>20
2.2.3 Ouverts et fermés deR2
On cherche à étendre la notion d"intervalle ouvert et d"intervalle fermé.Un ouvert deR2peut être un ensemble "compliqué» une définition précise est nécessaire.Attention
Définition 8.
Un ensembleOdeR2est un ouvert deR2si en tout pointAdeOil existe une boule ouverte centrée enA contenue dansO.10 M. Pelini, V. Ledda Fonction de deux variablesAnalyse 2DansRDansR2FerméOuvert
Ni ouvert, ni fermé
Figure10 - Comparaison entreRetR2
Ensemble ouvertEnsemble qui n"est pas un ouvert
Figure11 - Ensemble ouvertDéfinition 9.Un sous-ensemble deR2est fermé dansR2si son complémentaire dansR2est un ouvert deR2.Remarque 3.L"ensemble vide etR2sont à la fois des ouverts et des fermés deR2Définition 10.Les sous-ensembles fermés et bornés deR2sont appelés ensembles compacts deR2.2.2.4 Convexité
Définition 11.Un sous-ensembleDdeR2est dit convexe lorsque :8(x;y)2D2;8t2[0;1]; tx+(1t)y2DAutrement dit : un sous-ensemble D est convexe si tout segment reliant deux points est inclus dans D.
Définition 12.SoitDun sous-ensemble convexe deR2, une fonctionfest dite convexe surDlorsque :8(x;y)2D2;8t2[0;1]; f(tx+(1t)y)6tf(x)+(1t)f(y)11 M. Pelini, V. Ledda
Fonction de deux variablesAnalyse 2Figure12 - Ensemble convexeDéfinition 13.SoitDun sous-ensemble convexe deR2, une fonctionfest dite concave surDlorsquefest convexe.Les fonctions convexes et concave sont souvent utilisées en économie.
Exemple 8.Considérons la fonction de production de Cobb-Douglas suivante : f(x;y) = Axayb oùx >0 ety >0 sont les "inputs».Supposonsa+b <1 (rendements d"échelle décroissants). Dans ce cas la fonctionfest concave.Figure13 - Fonction de Cobb-Webb (rendements d"échelle décroissants)
La surface se situe au dessus de toute corde.
Remarque 4.Démontrer qu"une fonction est convexe à l"aide de la définition est en général difficile, on donnera un
critère plus simple à utiliser dans la suite.Exercice 3
Représenter chacun des ensembles suivants, puis dire s"il s"agit d"un ouvert, d"un fermé, d"un compact, d"un convexe,
etc. 1.A = f(x;y)2R2jx+y >1g
2.B =f(x;y)2R2jx2+y261g
3.C = f(x;y)2R2jx2+y61g
4.D = f(x;y)2R2jx+y >1 et 2xy>0g
2.3 Limite defenX012 M. Pelini, V. Ledda
Fonction de deux variablesAnalyse 2Définition 14.Soitfune fonction réelle de2variables réelles définie sur l"ensembleDetX0un point deR2.
On dit queftend vers`lorsqueXtend versX0, (Xrestant dansD) si : lim d(X;X0)!0X2Djf(X)`j= 0oulimkXX0k!0
X2Djf(X)`j= 0
Cela signifie quef(X)est "proche de`" quandXest "suffisamment proche deX0".On notera dans ce cas : lim
X!X0X2Df(X) =`.
SiD=R2, on notera simplement limX!X0f(X) cette limite.Remarque 5.X0n"est pas nécessairement un point deDmais on doit pouvoir l"approcher par des points deD. En
termes topologiques, on dit que X0est un point adhérent àDExemple 9.
Considérons la fonctionfdéfinie surD=R2f(0;0)gpar :f(x;y) =xypx 2+y2Le point O = (0;0) n"est pas dansDcependant, on peut l"approcher par des points deD. Déterminons limX!O
X2Df(X) :
Remarquons tout d"abord que8X = (x;y)2R2, on a :
jxj6kXk( carx26x2+y2). De mêmejyj6kXk.Doncjf(X)j6jxjjyjpx
2+y26kXk2kXk,
on obtientjf(X)j6kXk. On en déduit que, quandkXk !0,f(X)!0. C"est à dire limX!OX2Df(X) = 0.
Remarque 6.
D"un point de vue pratique, il est assez difficile de calculer des limites "à la main" pour des fonctions de
deux variables. Cependant, il est important de comprendre le principe car c"est sur le concept de limite que s"appuie
les autres concepts (continuité, dérivabilité, différentiabilité...) "Séance no3Les propriétés algébriques des limites sont les mêmes que pour les fonctions d"une variable réelle.
2.4 Continuité defenX0Définition 15.Soitfune fonction définie sur un sous-ensembleDdeR2etX02 D.
On dit quefest continue enX0sif(X)tend versf(X0)quandXtend versX0(suivant n"importe quel chemin dansD),
soit encorelimX!X0X2Df(X) =f(X0).
On dit quefestcontinue surDsifest continue en tout point deD.Exemple 10.Soit X2R2, X = (x;y), on pose :f(X) =x.
(fest appelée lapremière projectionou encoreprojection sur la première coordonnée).Soit donc X
0= (x0;y0).
On ajxx0j6p(xx0)2+(yy0)2, jf(X)f(X0)j6d(X;X0).
lim d(X;X0)!0jf(X)f(X0)j= 0,limX!X0f(X) =f(X0). Par conséquent, la fonctionfest continue en tout point X0deR2. Remarque 7.De même, la deuxième projection est également continue en tout point deR2. Ces exemples élémentaires nous seront très utiles par la suite.13 M. Pelini, V. LeddaFonction de deux variablesAnalyse 2Théorème 1.Soientfetgdeux fonctions réelles définies sur un sous-ensembleDdeR2etX0un point deD.
Sifetgsont continues enX0, alors :
i)quotesdbs_dbs35.pdfusesText_40[PDF] degré d'homogénéité des fonctions de production
[PDF] exercices corrigés d élasticité pdf
[PDF] servuction exemple
[PDF] eldorado laurent gaudé livre pdf
[PDF] lecture analytique eldorado laurent gaudé chapitre 5
[PDF] eldorado le cimetière de lampedusa commentaire
[PDF] lecture analytique eldorado laurent gaudé chapitre 10
[PDF] eldorado analyse
[PDF] lecture analytique eldorado chapitre 1
[PDF] eldorado laurent gaudé texte intégral
[PDF] lecture analytique eldorado laurent gaudé chapitre 13
[PDF] lecture analytique eldorado laurent gaudé chapitre 2
[PDF] lecture analytique eldorado laurent gaudé chapitre 12
[PDF] eldorado laurent gaudé chapitre 1