1樓:大長桿菌
最近微觀學到了擬凹,也在思考這個問題。
根據定義,若函式 f 擬凹,則對定義域上任意兩點x、y,都有f( ax + (1-a)y ) >= min[ f(x), f(y) ],0 <= a <= 1。
容易證明,函式擬凹的充分必要條是,對任意實數k,集合 S = 若非空則都是凸的。
通過上面這一定理,可以大致畫出擬凹函式的影象。
一、首先從簡單的一元函式y=f(x)開始
1.取值域中的乙個非最大值 k1 ,則 S1 = 是凸集。R上的凸集是區間,所以取S1 = [ a1,b1 ],可以畫出(a1,k1),(b1,k1)兩點。
2.再取值域中的非最大值 k2 > k1,取 S2a2 ,b2 ] ,可知S2包含於S1,有a1<=a2<=b2<=b1,接著畫出(a2,k2),(b2,k2)兩點。
3.重複2中的步驟往下做,點足夠多了,用平滑的曲線連起來。我做出來的如下:
簡單來說,只要保證 k 值增加時,S不往外擴張就行(嚴格擬凹時S必須收縮)。下圖也可以是擬凹函式影象
二、多元函式擬凹的影象
做法與一元函式類似,這裡就不詳細敘述了。
對於二元函式z = f ( x,y ),擬凹函式的影象可以如下:
最後我找了一些有表示式的擬凹、凹、凸函式,做了圖,可以用來比較。
對於 z = f( x,y ) = ( xy )^a ,x>0,y>0
可以用海塞行列式和加邊海塞行列式證明:
1.當 a<0 時,f 凸
2.當 03.當 a>1/2 時,f 擬凹但不凹
Ex:1.凸函式
2.凹函式
由於取點問題,接近座標軸處還不夠平滑。
a = 1/2 是臨界點,因為 x=y 時,曲面上是一條直線
3.擬凹函式
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