集合是指由所有对象组成的全体,集合中的每一个对象称为元素。通常用 X 表示集合,用 x 表示集合中的元素。在经济学中用的最多的集合就是实数集 R ,有时候我们也会用到正实数集 R +。在经济学中往往要用到 n 维的实数集 R n 和 n 维正实数集 R n + 。例如,本教材中经常用到的由两种商品组成的商品集 就是一个二维实数集。
在经济分析中有一类集合显得非常重要,这类集合为凸集。若集合 X 中的任意两点 x a 和 x b ,对每一个 t ∈[0,1],点 x t = tx a +(1- t ) x b 也属于集合 X ,则称 X 为凸集。
现在以一个二维集合为例来看看凸集。如果 X ={ x | x =( x 1 , x 2 )}是凸集,那么意味着对于任意两点 ∈ X 和 ∈ X, 点x t =[ +(1- t ) , +(1 t ) ]∈ X 。图1-1是关于凸集的直观图示。
图1一1集合图示
在图1-1中,(1)和(2)都是凸集,而(3)不是凸集。从图形上判别一个集合是不是凸集,就看这个集合中任意两点的连线是否都在这个集合内。如果在集合内,那么这个集合就是凸集,否则就不是凸集。
函数是指数学中的一种对应关系。具体来说,设 X 是一个非空集合, Y 是一个非空数集, f 是对应法则,若对 X 中的每个 x ,按对应法则 f ,使 Y 中存在唯一的一个元素 y 与之对应,则称对应法则 f 是 X 上的一个函数,记作 y = f ( x ),称 X 为函数 f ( x )的定义域,集合{ y | y = f ( x ), x ∈ X }为其值域(值域是 Y 的子集), x 叫作自变量, y 叫作因变量,习惯上也说 y 是 x 的函数。
本教材中常用的函数是一元函数 y = f ( x )和二元函数 y = f ( x 1 , x 2 )。这些函数在数学中都属于显函数,因为 y 都可以由 x 显性表示出来。还有一类函数称为隐函数,即 y 没有由 x 显性表示出来,其一般形式为 F ( x , y )=0。