同時是嚴格凸函式又是擬凹函式的例子

2021-04-19 03:15:10 字數 4490 閱讀 1145

1樓:喵喵喵啊

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。

擴充套件資料

凹函式的性質:

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;即一個凹函式擁有一個**的斜率。

如果一個二次可微的函式f,它的二階導數f'(x)是正值,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:無語翹楚

凹函式:數學模型中的一種,在數學當中,凹函式是凸函式的相反。

一個有實值函式f在某區間中(或者在某個向量空間中的凹集),任意x和y在[0,1]中的任意t

如果:f(tx+(1-t)y)≧tf(x) + (1-t)f(y)那麼這就是一個嚴謹的凹函式,當中x≠y和t是落於(0,1)。

某函式f:r→r,在x和y之間的每一點z,在圖中的點(z,f(z) )是在以點(x,f(x) ) and (y,f(y) )連成的直線之上。

所謂擬凹函式,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)]。容易證明,若函式是擬凹的,當且僅當其定義域的所有上輪廓集(upper contour set)都是凸的。

對於效用函式來說,偏好是凸的,當且僅當效用函式是擬凹的。

3樓:當年雲霧裡

v所謂擬凹函式,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)]。容易證明,若函式是擬凹的,當且僅當其定義域的所有上輪廓集(upper contour set)都是凸的。

對於效用函式來說,偏好是凸的,當且僅當效用函式是擬凹的。

什麼是擬凹函式?

4樓:匿名使用者

所謂擬凹函式來,就是相對座標橫源軸,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)]。容易證明,若函式是擬凹的,當且僅當其定義域的所有上輪廓集(upper contour set)都是凸的。

對於效用函式來說,偏好是凸的,當且僅當效用函式是擬凹的。

至於他的意義,其實就是討論為什麼偏好一定要假定為凸的,偏好的凸性往往被解釋為偏好是邊際替代率是遞減的(注意:是邊際替代率遞減,而非邊際效用遞減!)。

從直覺上解釋這種現象,就好比一個人,買蘋果和桔子,他覺得1個蘋果三個桔子比一個桔子三個蘋果好,那麼這兩種消費結構直線上的點兩個蘋果兩個桔子,也必定比一個桔子三個蘋果好。這是一個二維的情況。一維則更清楚了,三個蘋果如果比一個蘋果好,那麼兩個蘋果一定也比一個蘋果好。

隨著維數增加,這個規律也是比較合理的。

另外,優化問題中把偏好假設為是凸的,再加上區域性非飽和性質,使得對於任意的預算約束下,總有最大效用消費的解。否則,談優化是沒有任何意義的。

數學中函式是凹的與是擬凹的有什麼區別,通過定義我很難看出有啥區別。

5樓:匿名使用者

(1)在上財的書上用的是水平集(level set),上優集(the superior set)和下劣集內(the inferior set)的概念,其中上容優集和下劣集的定義與mwg書中的上等高集和下等高集對應。而無差異曲線是效用函式上的水平集。所以我說一元函式沒有等高集是不嚴謹的。

應該說有等高集(或者叫水平集)是一個點。

(2)判斷一個函式是不是擬凹或者擬凸函式要從定義去判斷。有一個很簡單的方法就是在凸的定義域d內,所有的x1,x2(向量),有f(xt)不大於f(x1)和f(x2)中較大一個的為擬凸,不小於其中較小一個的為擬凹。如果是嚴格擬凹的話就是大於較小的那一個。

可見對於一元函式y=x^3來說,是嚴格增函式,所以即使(嚴格)擬凹的,也是(嚴格)擬凸的。

固然可以通過圖形對這個凹凸性進行判斷,但要分清楚是在函式影象還是在無差異曲線上,相關的判斷方法可以在教材上找到。

6樓:能起多長的名

書上應該有影象結合理解的吧,比如,y=2^x,影象向下凸出,則是凸函式,y=lgx影象向上凸出,則是凹函式。一般根據定義就是這樣的。有些教材的定義是剛好反過來的。

凸函式:上凸函式就是下凹函式嗎

7樓:demon陌

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。

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;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。

8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。

9樓:匿名使用者

關於函式的凹凸性,在初等教材中已有基本的性質描述,在高等數學上可用二階導數的符號進行分類,若將開口向上的拋物線稱之為下凸函式,又可叫上凹函式,那勢必引起混亂!凹凸函有它明確的代數性質,也接近生活上凹凸的直觀意義,就是任取點,看中間部分是否在這兩點連線的下方(凹)還是上方(凸),倘若要將凹凸與另一概念"上"和"下"組合,那就由函式的一階導數是負還是正確定,這樣開口向上的拋物線由下凹和上凹兩段組成,是凹函式,上凸、下凸與它們同時結合的了函式都是凸函式,這樣去描述指數、對數和冪函式就不會亂成一團了。

10樓:

解析: 先求f'(x) 再求f''(x) 根據f''(x)符號確定凸凹

11樓:數模協會會長

好像在數學分析和高等數學中的解釋不同。我是數學專業的,學的是數學分析,在華師大的數學分析中,二階導≥0時,為凸函式;二階導≤0時,為凹函式。(見華師大數學分析第四版153定理6.14)

凸函式:上凸函式就是下凹函式嗎?

12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。

13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。

14樓:匿名使用者

沒有所謂的上凸函式和下凹函式

為什麼凹函式是上凸的而不是下凸的

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