Comment montrer qu'une fonction est strictement convexe ?

Interrogée par: Inès Riou  |  Dernière mise à jour: 25. Juni 2024
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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).

Comment justifier qu'une fonction est convexe ?

On démontre qu'une fonction est convexe sur un intervalle si et seulement si sa dérivée est croissante sur cet intervalle, autrement dit si sa dérivée seconde est positive sur cet intervalle.

Comment montrer qu'une fonction est fortement convexe ?

Une fonction f est strictement convexe sur I si et seulement si ∀λ ∈ [0,1], ∀(x, y) ∈ I2, f(λx + (1 − λ)y) < λf(x) + (1 − λ)f(y).

Comment montrer qu'une fonction est strictement concave ?

La fonction f est convexe sur I si sa dérivée f ' est croissante sur I, soit f ''(x) ≥ 0 pour tout x de I. La fonction f est concave sur I si sa dérivée f ' est décroissante sur I, soit f ''(x) ≤ 0 pour tout x de I. Soit la fonction f définie sur R par f (x) = 1 3 x3 −9x2 + 4.

Comment montrer qu'un intervalle est convexe ?

Une fonction deux fois dérivable f est convexe sur un intervalle I lorsque sa dérivée seconde est positive sur I. Une fonction deux fois dérivable f est concave sur un intervalle I lorsque sa dérivée seconde est négative sur I.

Comment montrer qu'une fonction est convexe ou concave avec la dérivée seconde ?

Trouvé 41 questions connexes

Comment dire qu'une fonction est convexe ?

Une fonction convexe possède une dérivée première croissante ce qui lui donne l'allure de courber vers le haut. Au contraire, une fonction concave possède une dérivée première décroissante ce qui lui donne l'allure de courber vers le bas.

Comment étudier la convexité ?

Pour étudier la convexité d'une fonction, il suffit d'étudier les variations de sa dérivée. Exemple : Etudions la fonction $f(x) = x^2 -3x +2$ sur l'intervalle $I = \mathbb{R}$. $f$ est une fonction polynôme, elle est donc dérivable sur $\mathbb{R}$ et $\ f'(x) = 2x – 3$.

Comment justifier qu'une fonction est strictement décroissante ?

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).

Comment montrer que f est strictement décroissante ?

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.

Comment savoir si une fonction est strictement décroissante ?

Une fonction est dite strictement croissante sur un intervalle de x si les valeurs de y ne font qu'augmenter. Une fonction est dite strictement décroissante sur un intervalle de x si les valeurs de y ne font que diminuer.

Comment retenir concave et convexe ?

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.

C'est quoi une forme concave ?

Adjectif. Qui présente une surface en creux. Surface, ligne courbe, polygone concave.

Comment trouver l'équation d'une corde ?

Cette équation a notamment été étudiée par D'Alembert et Euler. Ils ont ainsi prouvé que la solution s'écrit y(x,t)=f(x+ct)+g(x−ct) y ( x , t ) = f ( x + c t ) + g ( x − c t ) , où f et g sont des fonctions arbitraires d'une variable réelle deux fois dérivables.

Est-ce que la fonction convexe est continue ?

Propriété 1 : si f est convexe sur I, alors f est continue sur I. Propriété 2 : si f est convexe sur I, alors f est dérivable `a droite et `a gauche sur I et ∀x0 ∈ I, fg (x0) ⩽ fd (x0).

Pourquoi la fonction d'utilité est concave ?

Concave : plus la quantité d'un bien est grande, plus le supplément de satisfaction de l'individu sera faible (utilité marginale décroissante).

Qu'est-ce que convexe veut dire ?

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.

Quand une fonction est strictement croissante ?

f est strictement croissante si et seulement si pour tout x ∈ I, f ' (x) ≥ 0 et de plus l'ensemble des points où la dérivée f ' s'annule est d'intérieur vide (c'est-à-dire qu'il ne contient aucun intervalle non trivial).

Quand Est-ce que une fonction est strictement croissante ?

La fonction 𝑓 est strictement croissante sur les intervalles où 𝑓 ′ ( 𝑥 ) > 0 et est strictement décroissante sur les intervalles où 𝑓 ′ ( 𝑥 ) < 0 . Par conséquent, 𝑓 est strictement croissante sur l'intervalle ] 0 ; 1 [ et est strictement décroissante sur les intervalles ] − ∞ ; 0 [ et ] 1 ; + ∞ [ .

Comment savoir si une fonction est strictement positive ?

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.

Comment prouver qu'une fonction est paire ou impaire ?

Conseil On peut s'aider de la courbe de f pour conjecturer si elle paire, impaire ou ni l'un ni l'autre. Si f(−x)=f(x) alors f est paire. Si f(−x)=−f(x) alors f est impaire.

Comment trouver le sens de variation d'une fonction affine ?

Le sens de variation d'une fonction affine dépend du signe du coefficient directeur a a a. Ce coefficient directeur représente la « pente » de la droite représentative de f f f. Si a > 0 a > 0 a>0 la fonction est croissante, la droite « monte ». Si a = 0 a=0 a=0 la fonction est constante, la droite est horizontale.

C'est quoi la monotonie d'une suite ?

- Si la suite est décroissante nous avons ua ≥ ua+1 ≥ ua+2 ≥ ... ≥ un et elle est, de fait, majorée par son premier terme ua . - Si une suite est croissante ou si elle est décroissante, elle est dite monotone.

Comment montrer que la courbe admet un point d'inflexion ?

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).

Comment trouver les coordonnées d'un point d'inflexion ?

Pour déterminer les abscisses des extremums d'une fonction, on cherche les points où la dérivée s'annule en changeant de signe. Pour déterminer les abscisses des points d'inflexion de sa courbe, on cherche les points où la dérivée seconde s'annule en changeant de signe.

Comment on fait un tableau de variation ?

Pour dresser le tableau de variations d'une fonction, il faut calculer la dérivée, étudier le signe de celle-ci, et compléter les valeurs aux extrémités de chacune des flèches placées, en faisant attention aux éventuelles valeurs interdites sur l'intervalle d'étude.

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