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正的凹函数的倒数为什么是凸函数,但却不可逆?

2021-06-09知识

这是因为取倒数对应于反比例函数 x^{-1} 在正半轴是凸函数而不是凹函数,凹与凸在取倒数操作下不具有对称性。换句话说,凹函数与反比例函数具有相反的凸性,而凸函数不具有这样的性质。

题主知道如何通过定义自然地证明,前述凹函数具备而凸函数不具备的性质也体现在证明中,在这一点上看,凹函数条件的束缚性更强。 g(x)=\frac1{f(x)} 满足 \lambda g(x)+(1-\lambda)g(y)=\lambda\frac1{f(x)}+(1-\lambda)\frac1{f(y)}>\frac1{\lambda f(x)+(1-\lambda)f(y)}

如有 f 凹, \lambda f(x)+(1-\lambda)f(y)<f(\lambda x+(1-\lambda)y) 则有 \lambda g(x)+(1-\lambda)g(y)>\frac1{f(\lambda x+(1-\lambda)y)}=g(\lambda x+(1-\lambda)y) 从而 g 凸。

而由 f 凸,