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Les fonctions en économie et en mathématiques. Jacques BAIR (CDS, 9 décembre 2011). Sommaire. (Historique) (Dans l’enseignement) Décalage interdisciplinaire potentiel (Fonctions mathématiques exploitées en économie) Conclusion. Historique. Deux points de vue. En mathématiques
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Les fonctionsen économie et en mathématiques Jacques BAIR (CDS, 9 décembre 2011)
Sommaire • (Historique) • (Dans l’enseignement) • Décalage interdisciplinaire potentiel • (Fonctions mathématiques exploitées en économie) • Conclusion
Deux points de vue • En mathématiques - Concept très ancien - Fort lente maturation - cfr B-H, sur Orbi • En économie - Assez récent : Cournot (1801-1877) - cfr B-H sur BibNum
« Pluridimensionnalité conceptuelle » • Plusieurs facettes : - verbale - numérique (tables) - graphique - analytique - (ensembliste)
« Procept » (Tall, Sfard, …) Exemple simple :
Souvent = outil Construction (souvent) inductive Pas de mention explicite de la loi ex.: C = C(q) Grandeurs endogène et exogène (p, q, …) Grandeur parfois ordinale Souvent = objet Approche (souvent) hypothético-déductive Mention explicite de la loi f Variables (in)dépendantes (x, y, …) Grandeur cardinale Le procept
Habiletés calculatoires faibles Savoir calculer et interpréter : - taux d’évolution (nbre décim., fraction, %) - propension - élasticité Habiletés calculatoires importantes Savoir exploiter : - taux de variation Compétences
Traitement de cas typiques Procédé de résolution familier Liens avec la réalité économique Explorer des cas exceptionnels, contre-exemples Situation de résolution de problème La situation problématique est admise Compétences (suite)
Représentation graphique = un départ Choix des axes variable Importance des unités sur les axes (inclinaison vs pente) Axes orthogonaux Segments verticaux Construction par points Parfois, plusieurs courbes Représentation graphique = un but Choix des axes imposé Peu d’importance des unités sur les axes Axes pouvant être qcqs Pas de sgmts verticaux Construction d’après des propriétés Généralement, 1 seule courbe par graphique La représentation graphique
Graphe dans le 1er quadrant Intensité de la pente (et élasticité) Rendement Représentation typique: une droite Graphe complet Signe de la pente Concavite / convexité Représentation typique: une courbe
Souvent variations discrètes (ou entières) Infini actuel Notations dC/dq (ou D ou « del » ou « delta ») Variation marginale : C(q+1) – C(q) ou C’(q) ou C(q)-C(q-1) Importance de l’élasticité (sans dérivée) Différentielle = nombre très petit Analyse infinitésimale • Variations généralement continue • Infini potentiel • Notation : f’(x) • Variation : • Peu d’intérêt pour l’élasticité (avec dérivée) • Différentielle = fct linéaire
Fonctions linéaires Importance des FAPM Fonctions carré, cube, puissances quelc., … Définition du logarithme (expo.) Définition de l’exponentielle (continuité) Fonctions affines Peu d’intérêt pour les FAPM Fonctions polynômes (degré quelconque) Définition du logarithme (primitive) Définition de l’exponentielle (logarithme) Fonctions usuelles
Souvent « littéraire » Exemple : Si le coût moyen est minimal, alors il est égal au coût marginal Souvent « formel » Démonstration mathématique (avec hypothèses) Types de raisonnement
Quasi-concavité Importance des fonctions implicites Courbes enveloppes Extrema liés Equations récurrentes Concavité Fonctions surtout explicites Rarement courbes enveloppes Extrema libres Equations différentielles Situations particulières
Exemples simples (cfr SBPMef) • Lois d’offre et de demande • Coûts (fixes, variables, moyens, marginaux, taxes, …) • Revenu (net, brut, …) • Fonction d’utilité, courbe d’indifférence • Fonction de production, isoquante • Evolution dynamique d’une grandeur • …
Plaidoyer pour un enseignement interdisciplinaire • Les différents points de vue peuvent être utilisés pour faciliter l’acquisition des concepts dans chacune des deux disciplines • Une interdisciplinarité peut mettre en pratique le jeu de contextualisation-décontextualisation • Permet une réflexion formatrice sur le processus de modélisation • Pour les mathématiques, montre l’utilité de la discipline, tout en renouvelant l’enseignement • Pour l’économie, peut apporter plus de rigueur, une motivation pour les études abstraites • …
Citation (Cf. Bonneval, Repères-IREM, 1999) Les enseignants qui acceptent de s’y engager y trouvent leur compte : en décloisonnant le savoir, l’échange permet un enrichissement mutuel et un nouveau regard sur sa propre discipline