什麼是凹函式,什麼是凸函式?傻傻分不清楚

2021-03-27 12:15:38 字數 4602 閱讀 8866

1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。

2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。

3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

4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

5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。

6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

7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。

凹函式和凸函式的問題

8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。

9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

如何判斷一個函式是凸函式或是凹函式?

10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

11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:緩慢升高,快速降低;

凹函式就是:緩慢降低,快速升高

12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

如何判斷一個函式是凸函式或是凹函式

13樓:候盼香賴哲

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:緩慢升高,快速降低;

凹函式就是:緩慢降低,快速升高

14樓:w萌面超人是我

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。

15樓:悟空

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

16樓:原實府品

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。

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。

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。

怎麼快速判斷函式是凹函式還是凸函式

17樓:匿名使用者

求該函式的二階導數f''(x).

如果f''(x)>0.則函式為凹函式。

如果f''(x)<0.則函式為凸函式。

高數上什麼叫凹,凸?給個圖!!!

18樓:等待楓葉

1、對於連續函式f(x),若f(x)為凹函式,那麼區間中的任何兩點x1、x2,當x1有不等式

f(q1x1+q2x2)≥q1f(x1)+q2f(x2),其中q1、q2為正數,q1+q2=1恆成立。凹函式影象如下。

2、對於連續函式f(x),若f(x)為凹函式,那麼區間中的任何兩點x1、x2,當x1f(q1x1+q2x2)≤q1f(x1)+q2f(x2),其中q1、q2為正數,q1+q2=1恆成立。凸函式影象如下。

19樓:匿名使用者

這個是函式曲線的 特徵 把 有凹函式 和凸函式

20樓:匿名使用者

這個問題是很糾結的,當年我也是感覺很奇怪~~~看你們老師是怎麼說的

u型的叫凹

n型的叫凸

***************===

另外:如果你們老師比較複雜的話,比如像我們的高數老師u型的叫下凹=上凸

n型的叫上凸=下凹

——這裡的上、下指方向,向上還是向下的意思。

凸函式是上凹還是下凹,凸函式上凸函式就是下凹函式嗎

凸凹性函式的性質,上凸函式稱為凸函式,下凸函式稱為凹函式 凸函式 上凸函式就是下凹函式嗎?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...

如何判斷函式是凸函式或是凹函式,如何判斷一個函式是凸函式或是凹函式

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 緩慢升高,快速降低 凹函式就是 緩慢降低,快速升高 所謂凹函式和凸函式 可...

同時是嚴格凸函式又是擬凹函式的例子

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擬凹函式,就是相對座標橫軸,影象裡沒有下凸現象的曲線。亦即對任意兩點x y屬於定義域,f ax 1 a y min f x f y 嚴格擬凹函式是凹函式的推廣,保留了許多凹函式的性質。擴充...