高等数学,有一种凸函数定义ƒ(λx1+(1-λ)x2)≥λƒ(x1)+(1-λ)ƒ(x2) 怎么证明?
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设a=λx1+(1-λ)x2,由泰勒公式:
f(x1)=f(a)+f'(a)(x1-a)+f''(ξ)(x1-a)^2/2≤f(a)+f'(a)(x1-a)
同样:f(x2)≤f(a)+f'(a)(x2-a)
λƒ(x1)+(1-λ)ƒ(x2)≤λ[f(a)+f'(a)(x1-a)]+(1-λ)[f(a)+f'(a)(x2-a)]
=f(a)+f'(a)(λx1+(1-λ)x2-a)=f(a)
即:ƒ(λx1+(1-λ)x2)≥λƒ(x1)+(1-λ)ƒ(x2)
f(x1)=f(a)+f'(a)(x1-a)+f''(ξ)(x1-a)^2/2≤f(a)+f'(a)(x1-a)
同样:f(x2)≤f(a)+f'(a)(x2-a)
λƒ(x1)+(1-λ)ƒ(x2)≤λ[f(a)+f'(a)(x1-a)]+(1-λ)[f(a)+f'(a)(x2-a)]
=f(a)+f'(a)(λx1+(1-λ)x2-a)=f(a)
即:ƒ(λx1+(1-λ)x2)≥λƒ(x1)+(1-λ)ƒ(x2)
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定义没法证明啊,就是一个概念,不存在证明不证明的问题。
只能说某个函数是凸函数,因为符合这个凸函数的定义。
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