為什麼凹函式是上凸的而不是下凸的

2021-03-04 06:45:37 字數 5833 閱讀 7672

1樓:匿名使用者

你注意題目裡給的是導數的導數(不會打符號),所以導數如你所言,是「凸的」,也就是說函式本身的」增長率「是先增大後減小的,即先凹後凸。

凸函式:上凸函式就是下凹函式嗎?

2樓:是你找到了我

上凸函式就是下凹函式,因為向上凸就是向下凹。

如果把上述條件中的「≥」改成「>」,則叫做嚴格凹函式,或叫做嚴格下凸函式。如果f(x)是凹函式,那麼-f(x)即是凸函式,通常都是把凹函式轉化為凸函式來研究。

擴充套件資料:

凸函式的性質

1、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。

2、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。

3、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。

凹函式的性質

1、如果一個可微函式f它的導數f'在某區間是單調上升的,也就是二階導數若存在,則在此區間,二階導數是大於零的,f就是凹的。

2、如果一個二次可微的函式f,它的二階導數f'(x)是正值(或者說它有一個正值的加速度),那麼它的影象是凹的;如果二階導數f'(x)是負值,影象就會是凸的。

3、如果凹函式(也就是向上開口的)有一個「底」,在底的任意點就是它的極小值。如果凸函式有一個「頂點」,那麼那個頂點就是函式的極大值。

3樓:drar_迪麗熱巴

是的。向上

凸就是向下凹。向下凸就是向上凹。一般地,曲線向上凸叫凸函式(二階導數小於0),向上凹叫凹函式(二階導數大於0)。

判定方法可利用定義法、已知結論法以及函式的二階導數,對於實數集上的凸函式,一般的判別方法是求它的二階導數,如果其二階導數在區間上非負,就稱為凸函式。如果其二階導數在區間上恆大於0,就稱為嚴格凸函式。

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。

凸函式的主要性質有:

1.若f為定義在凸集s上的凸函式,則對任意實數β≥0,函式βf也是定義在s上的凸函式;

2.若f1和f2為定義在凸集s上的兩個凸函式,則其和f=f1+f2仍為定義在s上的凸函式;

3.若fi(i=1,2,…,m)為定義在凸集s上的凸函式,則對任意實數βi≥0,函式βifi也是定義在s上的凸函式;

4.若f為定義在凸集s上的凸函式,則對每一實數c,水平集sc=是凸集。

4樓:金色潛鳥

(按高中水平解答如下)。

根據中文凹凸兩個字的形狀,對比函式圖形,可以判斷是哪種函式。

例如 y=x^2 ; 凹函式

凹函式 又叫 下凸函式。

當然,按此推理,上凸函式 可算是 下凹函式。但實際上 混淆了概念,犯了錯,不能這樣推理。

習慣上,「凸函式」是 上凸函式,「凹函式」是 下凹函式。

5樓:匿名使用者

沒有所謂的上凸函式和下凹函式

如何判斷函式是上凸,還是下凸函式

6樓:匿名使用者

答:f''(x)<0,f(x)上凸

f''(x)>0,f(x)下凹

小技巧:不等號順時針旋轉90°即可知道。

凹函式和凸函式的問題

7樓:o客

圖象可以判斷。

用盛水法則:(形象得要死)

可以盛水的「凹」啊,(盛水量為正,二階導數為正),凹函式。如,開口向上的拋物線函式y=x^2, y'=2x,y''=2>0.凹函式.

反之,不可以盛水的「凸」啊,(盛水量差點兒為「負」,二階導數為負),凸函式。如,開口向下的拋物線函式y=-x^2, y'=-2x,y''=-2<0.凸函式.

就像單調性離不開單調區間一樣,函式的凸凹性與凸凹區間是分不開的。

可能在整個定於域上或者是凸的,或者凸的。如上述例子。

也可能在定義域上凸凹區間相間,如y=sinx。如圖。

8樓:利哥

對函式求二階導(求兩次導數)如果得到的函式大於零則為凹函式,反之為凸函式,記得時候可以用y=x2

什麼是凹函式,什麼是凸函式?傻傻分不清楚

9樓:demon陌

凹函式是一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數。

凸函式,是數學函式的一類特徵。凸函式就是一個定義在某個向量空間的凸子集c(區間)上的實值函式。

凸函式是一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)。

擴充套件資料:

這個定義從幾何上看就是:

在函式f(x)的圖象上取任意兩點,如果函式圖象在這兩點之間的部分總在連線這兩點的線段的下方,那麼這個函式就是凹函式。 同理可知,如果函式影象在這兩點之間的部分總在連線這兩點線段的上方,那麼這個函式就是凸函式。

如果函式f(x)在區間i上二階可導,則f(x)在區間i上是凸函式的充要條件是f''(x)<=0;f(x)在區間i上是凹函式的充要條件是f''(x)>=0;

一般來說,可按如下方法準確說明:

1、f(λx1+(1-λ)x2)<=λf(x1)+(1-λ)f(x2) , 即v型,為「凸向原點」,或「下凸」(也可說上凹),(有的簡稱凸有的簡稱凹)

2、f(λx1+(1-λ)x2)>=λf(x1)+(1-λ)f(x2) , 即a型,為「凹向原點」,或「上凸」(下凹),(同樣有的簡稱凹有的簡稱凸)

常見的凸函式

1 指數函式 eax

2 冪函式 xa,x∈r+,1≤a或者a≤0

3 負對數函式 - log x

4 負熵函式 x log x

5 範數函式 ||x||p

如果一個可微函式f它的導數f'在某區間是單調**的,f就是凹的;即一個凹函式擁有一個**的斜率(當中**只是代表非上升而不是嚴謹的**,也代表這容許零斜率的存在。)

如果一個二次可微的函式f,它的二階導數f'(x)是正值(或者說它有一個正值的加速度),那麼它的影象是凹的;如果二階導數f'(x)是負值,影象就會是凸的。當中如果某點轉變了影象的凹凸性,這就是一個拐點。

如果凹函式(也就是向上開口的)有一個「底」,在底的任意點就是它的極小值。如果凸函式有一個「頂點」,那麼那個頂點就是函式的極大值。

如果f(x)是二次可微的,那麼f(x)就是凹的當且僅當f''(x)是非正值。如果二階導數是負值的話它就是嚴謹凹函式,但相反而言又不一定正確。

10樓:北極雪

設函式f(x)在區間i上定義,若對i中的任意兩點x1和x2,和任意λ∈(0,1),都有

f(λx1+(1-λ)x2)<=λf(x1)+(1-λ)f(x2),則稱f為i上的凹函式.

若不等號嚴格成立,即「<」號成立,則稱f(x)在i上是嚴格凹函式。

11樓:7zone射手

一階導數是斜率,二階導數判斷凹凸性

也就是說,二階導數,是描述斜率增長快慢的

從形狀上可以區分函式的凹凸性質

二階導數大於0,凹函式

二階導數小於0,凸函式

12樓:晴天娃娃愛流淚

凸函式的定義

假設f(x)在[a,b]上連續,若對於任意的x1,x2∈[a,b],恆有

f[(x1+x2)/2]≥[f(x1)+f(x2)]/2,則稱f(x)在[a,b]上是凸函式

凹函式的定義

假設f(x)在[a,b]上連續,若對於任意的x1,x2∈[a,b],恆有

f[(x1+x2)/2]≤[f(x1)+f(x2)]/2,則稱f(x)在[a,b]上是凹函式

13樓:匿名使用者

所謂凹函式和凸函式,可以這樣想,

函式上取兩個點,這兩個點之間的直線段,在函式曲線之上,說明函式是凹的。兩點之間的直線段,在函式曲線之下,說明函式的是凸的。

因為直線段是直的。所以曲線在這個直的線段之上,就說明向上凸。曲線在這個直的線段之下,就說明向下凹。

14樓:zcc鬥筆

大學如果學數學專業,會有一門課叫數學分析。裡面會有介紹,相信我,跟你高中學的凹凸函式不一樣

15樓:小強海賊

函式上取兩個點,這兩個點之間的直線段,在函式曲線之上,說明函式是凸的。兩點之間的直線段,在函式曲線之下,說明函式的是凹的。

為什麼同濟大學微積分教材中凸函式是指的向上凹的?這裡面有什麼故事嗎?

16樓:匿名使用者

書上直接有備註之類的

『』某些教材的凸函式定義與此定義相反

即凸函式與凹函式相反『』

如北京大學版本和中山大學的數學教材

所以不要對此過於注意

只是要明白它是怎麼說的

凸函式到底是上凸還是下凸

17樓:匿名使用者

你好,凹凸的規定目前世界學術界尚未統一。所以,不同的書,對於凹凸性的定義是可能不同的。

convex function在國內的數學書中指凹函式。concave function指凸函式。在國內涉及經濟學的很多書中,凹凸性的提法和國外的提法是一致的,也就是和單純的數學教材是反的。

很頭大的問題。

另外,國內各不同學科教材、輔導書的關於凹凸的說法也是相反的。一般來說,可按如下方法準確說明:

1、f(λx1+(1-λ)x2)≤λf(x1)+(1-λ)f(x2) , 即v型,為「凸向原點」,或「下凸」(也可說上凹),(有的簡稱凸有的簡稱凹)

2、f(λx1+(1-λ)x2)≥λf(x1)+(1-λ)f(x2) , 即a型,為「凹向原點」,或「上凸」(下凹),(同樣有的簡稱凹有的簡稱凸)

凸/凹向原點這種說法一目瞭然。上下凸的說法也沒有歧義。

在二維環境下,就是通常所說的平面直角座標系中,可以通過畫圖直觀地看出一條二維曲線是凸還是凹,當然它也對應一個解析表示形式,就是那個不等式。但是,在多維情況下,圖形是畫不出來的,這就沒法從直觀上理解「凹」和「凸「的含義了,只能通過表示式,當然n維的表示式比二維的肯定要複雜,但是,不管是從圖形上直觀理解還是從表示式上理解,都是描述的同一個客觀事實。而且,按照函式圖形來定義的凹凸和按照函式來定義的凹凸正好相反。

18樓:匿名使用者

上凸的是凸函式,下凸的屬於凹函式了

19樓:桐軍夷婉麗

上凸的才是凸函式

下凸的是凹函式。

這是凸函式和凹函式的規定。

20樓:騎昆鄒運菱

在二維環境下,就是通常所說的平面直角座標系中,可以通過畫圖直觀地看出一條二維曲線是凸還是凹,當然它也對應一個解析表示形式,就是那個不等式。

但是,在多維情況下,圖形是畫不出來的,這就沒法從直觀上理解「凹」和「凸「的含義了,只能通過表示式,當然n維的表示式比二維的肯定要複雜.

但是,不管是從圖形上直觀理解還是從表示式上理解,都是描述的同一個客觀事實。而且,按照函式圖形來定義的凹凸和按照函式來定義的凹凸正好相反。

凸函式,是數學函式的一類特徵。

凸函式就是一個定義在某個向量空間的凸子集c(區間)上的實值函式。

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