凸函式的定義,凸函式的定義是什麼

2021-03-22 02:36:10 字數 4074 閱讀 1266

1樓:123劍

凸函式,是數學函式的一類特徵。凸函式就是乙個定義在某個向量空間的凸子集c(區間)上的實值函式。

凸函式是乙個定義在某個向量空間的凸子集c(區間)上的實值函式f,而且對於凸子集c中任意兩個向量, f((x1+x2)/2)<=(f(x1)+f(x2))/2,則f(x)是定義在凸子集c中的凸函式(該定義與凸規劃中凸函式的定義是一致的,下凸)。

定義在某個開區間c內的凸函式f在c內連續,且在除可數個點之外的所有點可微。如果c是閉區間,那麼f有可能在c的端點不連續。

一元可微函式在某個區間上是凸的,當且僅當它的導數在該區間上單調不減。

一元連續可微函式在區間上是凸的,當且僅當函式位於所有它的切線的上方:對於區間內的所有x和y,都有f(y) > f(x) + f '(x) (y − x)。特別地,如果f '(c) = 0,那麼c是f(x)的最小值。

一元二階可微的函式在區間上是凸的,當且僅當它的二階導數是非負的;這可以用來判斷某個函式是不是凸函式。如果它的二階導數是正數,那麼函式就是嚴格凸的,但反過來不成立。例如,f(x) = x4的二階導數是f "(x) = 12 x2,當x = 0時為零,但x4是嚴格凸的。

更一般地,多元二次可微的連續函式在凸集上是凸的,當且僅當它的黑塞矩陣在凸集的內部是正定的。

凸函式的任何極小值也是最小值。嚴格凸函式最多有乙個最小值。

對於凸函式f,水平子集和(a ∈ r)是凸集。然而,水平子集是凸集的函式不一定是凸函式;這樣的函式稱為擬凸函式。

延森不等式對於每乙個凸函式f都成立。如果x是乙個隨機變數,在f的定義域內取值,那麼(在這裡,e表示數學期望。)

凸函式還有乙個重要的性質:對於凸函式來說,區域性最小值就是全域性最小值。

2樓:匿名使用者

設函式y=f(x)在區間(a,b)上具有二階導數f''(x),且f''(x)<0,則稱y=f(x)為在(a,b)上的凸函式。

3樓:匿名使用者

定義:設f(x)在[a,b]上連續,若對[a,b]中任意兩點x1,x2,恒有 f[(x1+x2)/2]>=[f(x1)+f(x2)]/2則稱 f(x) 在[a,b] 上是向上凸的,簡稱上凸.f(x)是[a,b]上的凸函式

凹函式和凸函式的定義到底是什麼?

4樓:喵喵喵啊

凹函式是乙個定義在某個向量空間的凸集c(區間)上的實值函式f。設f為定義在區間i上的函式,若對i上的任意兩點x1凸函式是數學函式的一類特徵。凸函式就是乙個定義在某個向量空間的凸子集c(區間)上的實值函式。

凸函式是指一類定義在實線性空間上的函式。

擴充套件資料

每乙個在內取值的線性變換都是凸函式,但不是嚴格凸函式,因為如果f是線性函式,那麼f(a + b) = f(a) + f(b)。如果我們把「凸」換為「凹」,那麼該命題也成立。

每乙個在內取值的仿射變換,也就是說,每乙個形如f(x) = atx + b的函式,既是凸函式又是凹函式。

每乙個範數都是凸函式,這是由於三角不等式。

如果f是凸函式,那麼當t > 0時,g(x,t) = tf(x / t)是凸函式。

單調遞增但非凸的函式包括和g(x) = log(x)。

非單調遞增的凸函式包括h(x) = x2和k(x) = − x。

函式f(x) = 1/x2,f(0)=+∞,在區間(0,+∞)內是凸函式,在區間(-∞,0)內也是凸函式,但是在區間(-∞,+∞)內不是凸函式,這是由於x = 0處的奇點。

5樓:西域牛仔王

這幾個定義等價,應該結合具體函式來記憶。

如 f(x)=x²,影象上任意兩點的連線都在這兩點之間影象的上方,因此是凹函式(又叫下凸函式)。

同理 f(x)= - x² 是凸函式。

6樓:匿名使用者

若f''(x)>0,則稱f(x)為凹函式;若f''(x)<0,則稱f(x)為凸函式。

7樓:匿名使用者

數學系裡的凸函式定義和非數學專業是相反的,你的書應該是數學分析1

凸函式的定義是什麼?

8樓:匿名使用者

凹函式:設函式f(x)在[a,b]上有定義,若[a,b]中任意不同兩點x1,x2都成立:f[(x1 x2)/2]>=[f(x1) f(x2)]/2 則稱f(x)在[a,b]上是凹的。

函式圖形:弧段像∪形的,比如y=x^2的函式.

凸函式:設函式f(x)在[a,b]上有定義,若[a,b]中任意不同兩點x1,x2都成立:f[(x1 x2)/2]<=[f(x1) f(x2)]/2 則稱f(x)在[a,b]上是凸的。

函式圖形:弧段像∩形的,比如y=-x^2的函式.

f(x)=lgx是凸函式,根據函式圖象判斷.一般開口向下的二次函式是凸函式,開口向上的二次函式是凹函式。

9樓:匿名使用者

運籌學的凸函式和高數的凸函式定義有點不同喲,但本質是一樣的,不過運籌學的凸函式更符合我們的實際。凸函式的定義是重點喲,好像非線性規劃就考凸函式的證明喲,加油吧!

經濟學中的凹函式和凸函式怎麼定義的

什麼是凸函式

高中數學:什麼是凸函式?

10樓:冰朵兒網路

答:凹函式:設函式f(x)在[a,b]上有定義,若[a,b]中任意不同兩點x1,x2都成立:

f[(x1+x2)/2]>=[f(x1)+f(x2)]/2 則稱f(x)在[a,b]上是凹的。

函式圖形:弧段像∪形的,比如y=x^2的函式.

凸函式:設函式f(x)在[a,b]上有定義,若[a,b]中任意不同兩點x1,x2都成立:f[(x1+x2)/2]<=[f(x1)+f(x2)]/2 則稱f(x)在[a,b]上是凸的。

函式圖形:弧段像∩形的,比如y=-x^2的函式.

f(x)=lgx是凸函式,根據函式圖象判斷.一般開口向下的二次函式是凸函式,開口向上的二次函式是凹函式

11樓:詩音翩然

樓上說的不對 應該是f(x)=-x^2,你學了求導沒有,求兩次導數之後是負的就是上突函式

希望對你能有所幫助。

如何判斷乙個函式是凸函式或是凹函式?

12樓:屠慧婕玄秋

定義法:f((x+y)/2)>(f(x)+f(y))/2為為凸函式,反之為凹函式。

導數法:函式二階導數大於零為凹函式,小於零為凸函式

13樓:匿名使用者

在函式可導的情況下,如果一階導婁在區間內是連續增大的,它就是凹函式;

在圖形上看就是"開口向上"

反過來,就是凸函式;

由於一階導數連續增大,所以凹函式的二階導數大於0;

由於一階導數連續減小,所以凸函式的二階導數小於0凸函式就是:緩慢公升高,快速降低;

凹函式就是:緩慢降低,快速公升高

14樓:永遠有多遠

二階導數大於0則為凹函式 反之,則為凸函式

誰能給我解釋清楚百度百科中凹函式和凸函式的定義,請直接告訴我為什麼log函式式凸函式,與想的違背

15樓:時日時長

設f(x)在[a,b]上有定義,[x1,x2]屬於[a,b],1,凸函

數:對任意x1,x2,滿足 [f(x1)+f(x2)]/2>=f[(x1+x2)/2],就是凸函式

2,凹函式:對任意x1,x2,滿足 [f(x1)+f(x2)]/2<=f[(x1+x2)/2],就是凹函式

對於對數函式,a表示f[(x1+x2)/2],b表示 [f(x1)+f(x2)]/2,對任何函式就這樣畫,看a,b點高低即可

ps:a點橫座標為(x1+x2)/2

大學裡有根據二次求導來判斷凹凸函式

16樓:匿名使用者

向下凸才叫凸,向下凹才叫凹。

17樓:89小波

這樣判斷就可以:在函式影象上任選兩點,連線做線段,如果這條線段在這段函式影象下方,這就是凸函式;如果這條線段在影象上方,那麼是凹函式;其他的你看百科,那是定義法的介紹

凸函式和凹函式的性質各是什麼凸函式凹函式的性質都有哪些?要全部的哦

lovesword1987的是 答非所問 比如 設x1,x2,x3,xn 0,求證 1 n 1 x1 1 x2 1 xn n x1 x2 xn 那麼凹函式的性質 f x1 f x2 f xn n f x1 x2 xn n 可就用上了 凸函式和凹函式的性質各是什麼?匿名的你不是已經寫了乙個凸函式的了嗎...

什麼函式是凸函式 具體點,什麼是凸函式

設f x 在區間 i 上連續,如果對i上任意兩點x1,x2恒有f x1 x2 2 f x1 f x2 2,那麼稱f x 在 i 上的圖形是凸的 設f x 在區間 a,b 上連專續,在 a,b 內具有一階和屬二階導數,那麼若在 a,b 內f x 的二階導數小於零,f x 在區間 a,b 上的圖形是凸的...

凸函式為什麼是向下凸啊?這樣定義有什麼優勢嗎?反而容易誤解吧

主要是和物體本身比較,乙個帶尖的東西尖向下仍然是帶尖的,乙個帶坑的東西,坑向向下仍然是帶坑的,這樣就好理解了 這個問題 要去問最初定義 凸函式 的那位先烈 很多問題,深究下去就是邏輯了 為什麼1 1 2?為什麼人類會鍾情於十進位制?數學裡很多東西是約定俗成的,無所謂誤解。凸函式的定義是什麼?凹函式 ...