凸函数与凹函数的概念与应用
1. 引言
在数学分析和优化理论中,凸函数(Convex Function)和凹函数(Concave Function)是非常重要的概念。它们广泛应用于机器学习、经济学、优化问题以及工程领域。本文将详细介绍凸函数与凹函数的定义、几何直观理解、数学性质、判定方法及其在现实中的应用。
2. 凸函数与凹函数的定义
2.1 凸函数(Convex Function)
设 f(x) 是定义在某个区间上的函数,如果对于任意的两个点 (
),以及任意的
,都满足以下不等式: