二階可導(dǎo)的下凸函數(shù),導(dǎo)數(shù)一定非負嗎
是的 下面給出證明
假設(shè)函數(shù) 在
上下凸,即對任意
有
并且在
上二階可導(dǎo)
通過定義寫出二階導(dǎo)數(shù)
把上面兩個相加得到
因為 和?
都是一階可導(dǎo)并且導(dǎo)函數(shù)連續(xù) 所以可以反向用一下洛必達法則
套用不等式?
得到
嚴謹?shù)脑捒梢詷?gòu)造數(shù)列??把?
?換成
?
構(gòu)造出??結(jié)果就是
每一項都是非負的
因此?
所以
同樣二階導(dǎo)非負也可以證出下凸性
?
運用拉格朗日中值定理
其中?
根據(jù)一階導(dǎo)數(shù)的單調(diào)性
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