La question est de savoir si la rationalité est impliquée par la continuité et la monotonie. Pour montrer que ce n'est pas le cas, un contre-exemple suffirait. Nous recherchons donc une relation de préférence intransitive, incomplète, monotone et continue.
Supposons que . Ainsi, nous formons des préférences sur les points d'une ligne de à . Considérons la relation de préférence définie par qui est incomplète sinon.( 0 , 1 ) ( 1 , 0 ) ( 1 , 0 ) ≻ ( .5 , .5 ) ≻ ( 0 , 1 ) ≻ ( 1 , 0 )X={x≥0,y≥0:x+y=1}(0,1)(1,0)(1,0)≻(.5,.5)≻(0,1)≻(1,0)
Rationalité
La rationalité consiste en l'exhaustivité et la transitivité de la relation de préférence, définies comme suit:
Complétude
Une relation de préférence est complète, si pour tout , nous avons , , ou les deux.x ≿ y y ≿ xx,y∈Xx≿yy≿x
(.5,.5)≿̸(.5,.5) , donc la relation de préférence n'est pas complète.
Transitivité
Une relation de préférence est transitive, si et impliquent .y ≿ z x ≿ zx≿yy≿zx≿z
( .5 , .5 ) ≿ ( 0 , 1 ) ( 1 , 0 ) ≿ ̸ ( 0 , 1 )(1,0)≿(.5,.5) et maintiennent mais(.5,.5)≿(0,1)(1,0)≿̸(0,1) , donc la relation de préférence n'est pas transitif.
Continuité
Une relation de préférence est continue si pour toutes les séquences convergeant vers avec nous avons . (x,y)∀i: x i ≿ y i x≿y(xi,yi)∞i=1(x,y)∀i:xi≿yix≿y
La relation de préférence ne viole pas la continuité. Considérons une séquence qui converge vers . Ces séquences ne peuvent être telles que et et , car tous les autres ne convergent pas vers ou ne remplissent pas . Mais clairement si alors . x , y x i = x y i = y x ≠ y x i , y i x , y x i ≿ y i x i ≿ y i x ≿ yxi≿yix,yxi=xyi=yx≠yxi,yix,yxi≿yixi≿yix≿y
Monotonicité
Une relation de préférence est monotone, si implique .x≥yx≿y
La relation considère tous les éléments de incomparables, donc la relation de préférence est monotone.≥X
Ainsi, nous avons une relation de préférence intransitive, incomplète, monotone et continue.