凸函数为什么是凹的

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在数学分析中,凸函数与凹函数是对函数多少何状况的一种分类。风趣的是,凸函数为何会被称作「凹」呢?本文将探究凸函数背后的「凹」特点。 起首,我们须要明白凸函数的定义。在数学上,假如函数f的定义域上恣意两点x1跟x2,以及恣意介于0跟1之间的参数λ,都满意f(λx1 + (1-λ)x2) ≤ λf(x1) + (1-λ)f(x2),那么函数f被称为凸函数。 从多少何意思下去说,凸函数的图像位于其切线的下方。这意味着,对函数上的恣意一点,假如我们画出这一点处的切线,函数图像都会在这条切线的下方。如许的特点使得函数图像浮现出一种「凹下去」的外形,因此被称为凸函数。 那么,为什么这种特点会被认为是「凹」的呢?这现实上是一个历史沿袭的命名成绩。在晚期数学中,对曲线的研究每每关注的曲直线的凹凸性质。当曲线在某一部分外凸起时,这部分被称为「凸」;反之,当曲线在某一部分外凹陷时,这部分被称为「凹」。在如许的语境下,凸函数因为其图像团体位于切线下方,给人以「凹陷」的视觉感触,因此在命名上被付与了「凹」的特点。 总结来说,凸函数被称为「凹」的原因在于其图像浮现出一种下凹的状况,这种状况使得函数值一直位于其切线下方。尽管从现代数学的角度来看,这种命名仿佛有些混淆,但它仍然是数学历史开展中的一个风趣景象。