關於導數與凸函式,凹函式的問題,什麼事凸函式與凹

2021-04-19 03:15:09 字數 5996 閱讀 1267

1樓:匿名使用者

在定義域內,二階導數大於0時,為凹函式;

二階導數小於0時,為凸函式。

什麼是凹函式,什麼是凸函式?傻傻分不清楚

2樓:demon陌

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數。

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)。

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

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

如果乙個二次可微的函式f,它的二階導數f'(x)是正值(或者說它有乙個正值的加速度),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,這就是乙個拐點。

如果凹函式(也就是向上開口的)有乙個「底」,在底的任意點就是它的極小值。如果凸函式有乙個「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。

3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。

4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

5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],恒有

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],恒有

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

6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。

7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

8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

9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。

10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

如何判斷乙個函式是凸函式或是凹函式?

11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

12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

13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

如何判斷乙個函式是凸函式或是凹函式

14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:緩慢公升高,快速降低;

凹函式就是:緩慢降低,快速公升高

15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。

16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

17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。

凸函式還是凹函式怎麼看

18樓:宇竹豐

凹函式:bai

設函式f(x)在[a,

dub]上有定義,若[a,b]中任意不同兩點zhix1,x2都成dao立: f[(x1+x2)/2]>=[f(x1)+f(x2)]/2 則稱f(x)在[a,b]上是回凹的。

函式圖形:弧段答像∪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。

19樓:墨魚丸子

求函式的二次導數,二次導數大於0是凹函式,二次導數小於0是凸函式。

凹函式與凸函式的判定方法

20樓:匿名使用者

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],恒有

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],恒有

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

如果學習過導數,那麼由下面的定理

設f(x)在(a,b)內存在二階導數f''(x),則

(1)若在(a,b)內f''(x)<0,則f(x)在(a,b)上為凸函式

(2)若在(a,b)內f''(x)>0,則f(x)在(a,b)上為凹函式

21樓:匿名使用者

如果你已具備導數知識,則可以這樣判定: 求出函式的二階導數, 若二階導數為負,則為凸函式,反之則為凹函式.

凸函式:上凸函式就是下凹函式嗎

22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。

如果乙個可微函式f它的導數f'在某區間是單調上公升的,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;即乙個凹函式擁有乙個**的斜率(當中**只是代表非上公升而不是嚴謹的**,也代表這容許零斜率的存在。)

如果乙個二次可微的函式f,它的二階導數f'(x)是正值(或者說它有乙個正值的加速度),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,這就是乙個拐點。

23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。

24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。

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是的,反函式的定義域是原函式的值域,反函式的值域是原函式的定義域 是的 原函式的定義域為反函式的值域,原函式的值域為反函式的定義域。兩者的影象關於直線y x對稱。可以直接這樣認為,根據反函式定義 反函式的導數與原函式的導數有什麼關係 原函式的導數等於反函式導數的倒數。設y f x 其反函式為x g ...

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