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  • 1 # 拉胡爾嘮嗑

    不能相交

    原因:兩個反比例函式不同,說明k不等,既然k不等,xy的積就不等,如果相交,則,x1=x2,y1=y2,這樣,x1y1=x2y2,也就是k1=k2,與兩個不同反比例函式題意背離。

  • 2 # 數學救火隊長馬丁

    結論是:一定不會相交。

    可以簡單的說明這一點,所謂的反比例函式,指的就是y=k/x這種形式的函式,其中k是某個常數。假設有兩個不同的反比例函式,我們分別設為

    我們來求一下他們的交點。求兩個函式交點的方法就是讓兩個函式聯立求解:

    如果上面方程有解,說明有交點。那我們先假設確實有交點,那麼一定會解出來一個x,並且因為x是分母,所以這個解x一定不是0。一是可以再上面的式子兩端同時乘以這個x,得到

    但是前提已經說了這兩個反比例函式是不同的,因此k1和k2一定是不相等的,所以就出現了矛盾。那麼這樣的x就不可能存在,就意味著兩個函式的影象不可能相交。

    這個問題本身很簡單,我想稍微多講一些,這個結論在經濟學上有著非常重要的應用。

    經濟學中我們會研究一個消費者的行為。比如我飢腸轆轆地走進一家麥當勞店,身上只有50塊錢,我是買兩個漢堡和一包薯條呢,還是買一個漢堡和兩包薯條呢?影響我最終做出決策的因素無外乎兩個:第一,漢堡和薯條各自的價格;第二,我是更喜歡吃漢堡還是更喜歡吃薯條。

    為了從理性的角度研究這類的問題,經濟學家們引入了效用函式與無差異曲線這個概念。

    效用函式是建立在消費者對不同商品的偏好基礎之上的,比如有的消費者更喜歡吃漢堡,而有的消費者更喜歡吃薯條。消費行為會給消費者帶來滿足感,比如買漢堡可以滿足我的食慾,而購買商品數量的多少所帶來的滿足感也是不一樣的。比如我買兩個漢堡,相較於買一個漢堡,更能滿足我的食慾。因此你個人的滿足感是由購買商品的數量決定的。經濟學家就把這種滿足感稱之為效用(utility),並想用一個數值來表示它。那麼它就可以看作是一個以商品數量為自變數的函式。比如買一個漢堡時,我的滿足感是10,買兩個漢堡時我的滿足感是15,買三個漢堡時我的滿足感是17。當消費者面對兩種不同的商品時,兩種商品各自數量的不同也會帶來各種效用,因此效用是一個二元函式,我們通常用u=u(x,y)來表示,x和y分別代表兩種商品各自不同的數量。比如還是上面的例子,我拿x代表漢堡的數量,y代表薯條的數量。我買2個漢堡和1包薯條帶來的效用是20,按照相應函式的寫法就是:u(2,1)=20。再比如u(3,2)=30,代表的就是我買3個漢堡和2包薯條給我帶來的滿足感是30。

    無差異曲線是以效用函式為基礎的。某些情況下,不同的消費組合有可能帶來相同的效用。比如買1個漢堡3包薯條和買2個漢堡1包薯條的效用是一樣的,即U(1,3) = U(2,1),我們利用直角座標系來描述這種現象。在平面直角座標系中,我們拿橫軸表示購買漢堡的數量,拿縱軸表示購買薯條的數量。於是平面上的每一個點都代表了一種消費組合,比如(3,4)這個點代表的就是購買3個漢堡與4包薯條。將這個點帶入到效用函數里面,得到的值就是該點所代表的消費組合帶來的效用值。剛才也舉例子了,不同的點可能帶來相同的效用,我們把所有帶來相同效用的點用線連起來,這樣的線就稱為一條無差異曲線。

    也就是說一條無差異曲線上任意一個點帶到效用函數里邊,得到的都是同一個值。如果換一個效用值,我們就可以畫出另外一條不同的無差異曲線。因此理論上我可以在平面座標系中畫出無數條無差異曲線,每一條無差異曲線都對應一個效用值。

    當然無差異曲線並不是隨隨便便花一條就可以了,它必須要滿足一些特徵,它必須符合消費者的行為習慣。

    1.無差異曲線向右下方傾斜,即單調遞減

    這是因為在收入與價格既定的條件下,為獲得同樣的滿足程度,增加一種商品就必須減少另一種商品,兩種商品不能同時增加或減少。

    2.不同的無差異曲線按照效用的高低可以進行排序

    無差異曲線離遠點越遠,那麼點的座標就越大,說明所代表的商品數量就越多,於是帶來滿的滿足感就越高,即效用值越大。

    3.兩條不同的無差異曲線不能相交

    因為兩條無差異曲線,如果相交的話,那麼在它們交點處,同一個消費組合帶入到兩條不同的無差異曲線,意思就是會得到兩個不同的效用值,這在現實生活中是不允許的。

    4.每一條無差異曲線都是一條凸向原點的曲線

    這是由商品帶來的邊際效用遞減造成的。

    好了,講了上面這麼多,我們就可以看一下反比例函式究竟是如何應用的。純粹的理論推導中,效用函式是沒有具體表達式的,但是在具體的應用過程中,我們可以給效用函式賦以表示式。其中最簡單的一個效用函式表示式就是u(x,y)=xy。

    利用這個效用函式,我們就可以得到很多無差異曲線。比如效用為k時所對應的無差異曲線就是xy=k,變形一下就得到了y=k/x,而這正是一個反比例函式,它影象就是一條無差異曲線。當k取不同值時,我們就得到了不同的無差異曲線。

    我們來驗證一下它是否滿足上面的4條性質。

    第一,所有的函式都是單調遞減的。第二k值越大,曲線離遠點就越遠。第3條則是本問題的答案,任意兩條反比例函式都不會相交,因此任意兩條無差異曲線也永遠不會相交。第四,透過影象我們可以看出來它是凸向原點的,當然如果要嚴格證明的話需要對函式求二階導數,這個過程也是比較簡單的。

    因此可以看出來兩條反比例函式的影象不相交,這一點在經濟學上是有著很重要的應用的。

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