On démontre qu'une fonction est concave sur un intervalle si et seulement si sa dérivée est décroissante sur cet intervalle, autrement dit si sa dérivée seconde est négative sur cet intervalle.
La fonction f est concave sur I si sa dérivée f ' est décroissante sur I, soit f ''(x) ≤ 0 pour tout x de I.
Une fonction f:I→R f : I → R est strictement convexe si ∀(x,y)∈I2,x≠y, ∀t∈]0,1[, f(tx+(1−t)y)<tf(x)+(1−t)f(y).
En plus d'être monotone, cette fonction est strictement concave. est quasi-concave si et seulement si elle est monotone ou « croissante puis décroissante ». Elle est donc quasi-linéaire si et seulement si elle est monotone.
Une fonction est dite concave sur un intervalle si, pour toute paire de points sur le graphe de , le segment de droite qui relie ces deux points passe en dessous de la courbe de . Une fonction convexe possède une dérivée première croissante ce qui lui donne l'allure de courber vers le haut.
Astuce pour distinguer la concavité
Un moyen très simple de comprendre la différence entre concave et convexe est de prendre une cuillère à soupe. Le côté qui sert de récipient est concave. Si l'on regarde son propre reflet dedans, on paraît plus gros. Le côté qui ne sert pas de récipient est convexe.
Un sous-ensemble C d'un espace vectoriel réel E est dit convexe si, pour tout couple de points quelconques de C, le segment qui a pour extrémités ces deux points est entièrement contenu dans C.
f est convexe sur I si et seulement si sa dérivée f ' est croissante sur I. f est concave sur I si et seulement si sa dérivée f ' est décroissante sur I. Remarque : une fonction est croissante lorsque sa dérivée est positive. Il apparaît donc logique de s'intéresser au signe de la dérivée de f '(x).
Théorème : Soit I un intervalle de R et f:I→R f : I → R dérivable. Alors : f est croissante sur I si et seulement si, pour tout x∈I x ∈ I , f′(x)≥0 f ′ ( x ) ≥ 0 ; f est strictement croissante sur I si et seulement si f′≥0 f ′ ≥ 0 et si f′ n'est identiquement nulle sur aucun intervalle [a,b]⊂I [ a , b ] ⊂ I avec a<b .
f est appelée une application croissante (resp. application strictement croissante) si elle préserve l'ordre (resp. strictement l'ordre), c'est-à-dire que si deux éléments x et y de A vérifient x ≤A y (resp. x <A y), alors leurs images respectives par f vérifient f(x) ≤B f(y) (resp.
Si [a,b] est un intervalle du domaine d'une fonction f, on dit que la fonction f est décroissante dans l'intervalle [a,b] si et seulement si pour tout élément x1 et x2 de [a,b], si x1<x2, alors f(x1)≥f(x2).
Une fonction g est concave quand la fonction −g est convexe. ti = 1. f((1 − t)x + ty) ≤ (1 − t)f(x) + tf(y), x, y ∈ Rn , t ∈ [0,1].
Lorsque la courbe est au-dessus de l'axe des abscisses, la fonction est positive, et lorsque la courbe est en dessous de l'axe des abscisses, la fonction est négative. Pour calculer le point où la fonction est égale à zéro, nous allons poser 𝑓 de 𝑥 égal à zéro.
Cependant, pour trouver la dérivée seconde, nous devons dériver cette expression par rapport à 𝑥 . Pour cela, nous devrons utiliser une forme différente de la règle de dérivation en chaîne : d d d d d d 𝑥 ( 𝑦 ) = 𝑢 ( 𝑦 ) × 𝑢 𝑥 .
1. Qui présente une courbure sphérique en relief ; qui est arrondi en dehors : Miroirs convexes. 2. Se dit d'un ensemble ponctuel E (différent d'une courbe) tel que tout segment ayant ses extrémités dans E est entièrement inclus dans E.
Soient a et b deux points de I et k un nombre compris entre ƒ(a) et ƒ(b). De plus, on suppose que ƒ est strictement monotone sur I. Alors il existe un unique point c compris entre a et b tel que ƒ(c) = k. Autrement dit, l'équation ƒ(x) = k admet une unique solution comprise entre a et b.
Lorsqu'on se promène sur la courbe en allant de la gauche vers la droite : Sur l'intervalle [0 ; 2,5], on monte, on dit que la fonction est croissante. Sur l'intervalle [2,5 ; 5], on descend, on dit que la fonction est décroissante.
Résumés. Nous étudions plusieurs démonstrations de la caractérisation suivante des fonctions constantes : une fonction, définie sur un intervalle, dérivable est constante si, et seulement si, sa dérivée est nulle.
Adjectif. Qui présente une surface en creux. Surface, ligne courbe, polygone concave.
Concave : plus la quantité d'un bien est grande, plus le supplément de satisfaction de l'individu sera faible (utilité marginale décroissante).
Si 𝑓 ′ ′ ( 𝑥 ) > 0 pour tout 𝑥 appartenant à 𝐼 , alors 𝑓 est convexe sur 𝐼 . Si 𝑓 ′ ′ ( 𝑥 ) < 0 pour tout 𝑥 appartenant à 𝐼 , alors 𝑓 est concave sur 𝐼 . Si 𝑓 ′ ′ ( 𝑥 ) = 0 ou n'est pas défini, un point d'inflexion peut exister (ainsi, cette condition seule ne garantit pas la présence d'un point d'inflexion).
Dans un espace vectoriel normé réel, toute boule (ouverte ou fermée) est convexe.
Les polygones convexes ont des angles internes de moins de 180 degrés et des sommets tournés vers l'extérieur. Les polygones non-convexes ont au moins un angle interne de plus de 180 degrés et des sommets tournés vers l'intérieur.
Qui présente une courbe en bosse. Ligne courbe convexe. — Un cercle, une ellipse sont convexes.