韓亞洲 王雪健
摘 要: 凸函數(shù)的性質和應用一直都是是分析教學的重點和難點,它在分析學中有著廣泛的應用,因此由淺入深地系統(tǒng)學習凸函數(shù)的性質是很有必要的.
關鍵詞: 凸函數(shù) 實變函數(shù) 不等式
凸函數(shù)是一類非常重要的函數(shù),它在凸分析,數(shù)理經(jīng)濟學,最優(yōu)控制,函數(shù)論等學科中都有廣泛的應用.另外凸函數(shù)的性質也是數(shù)學分析和實變函數(shù)中證明不等式的一個常用工具,它可以使不等式的證明更簡單,思路更清晰.
凸函數(shù)的定義和基本性質在很多數(shù)學分析,高等數(shù)學,泛函分析,實變函數(shù)的教材中都有介紹.在不同版本的教材及參考書中,其定義形式區(qū)別也很大,條件有強有弱,彼此之間又密切相關.在多數(shù)教材中對凸函數(shù)的性質沒有系統(tǒng)的介紹,這使得大多數(shù)學生對凸函數(shù)的認識只停留在最初的階段,以至于學生對凸函數(shù)的認識不夠深刻,不能靈活應用凸函數(shù)的性質處理問題.本文在凸函數(shù)的定義出發(fā)從一個方面由淺入深地介紹了凸函數(shù)的一些基本性質和等價定義.另外我們也期望通過對些性質的學習能使大家對凸函數(shù)的認識更深刻.
在介紹凸函數(shù)定義之前讓我們先回憶一下凸集的定義.設E為線性空間X中的子集,若對于任意的x,y∈E和0≤λ≤1有λx+(1-λ)y∈E,則稱E為凸集.
定義1[1].設f(x)為定義在凸集E上的函數(shù),若對I上任意x,y∈E和實數(shù)0≤λ≤1,總有
參考文獻:
[1]匡繼昌.實分析與泛函分析[M].北京:高等教育出版社,2002.
[2]歐陽光中,朱學炎,金福臨,等.數(shù)學分析(上冊)[M].北京:高等教育出版社,2007,第3版.
[3]周民強.實變函數(shù)[M].北京:北京大學出版社,2008,第2版.
[4]李遜.關于函數(shù)凸性的教學探討[J].華中師范大學學報(自然科學版),1985,2:141-146.
基金項目:新疆大學大學生創(chuàng)新項目XJU-SRT-14048。