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  • Convexité forte

    Formulaire de report


    Fonction fortement convexe, \(\alpha\)-elliptique Fonction qui vérifie l'inégalité suivante pour un certain \(\alpha\) : $$\langle{\nabla f(y)-\nabla f(x),y-x}\rangle _E\geqslant\alpha\lVert y-x\rVert^2_E.$$
    • caractérisations :
            
      1. \(g:x\mapsto f(x)-\frac\alpha2\lVert x\rVert^2_E\) est une Fonction convexe (toujours convexe, même en lui ajoutant une Fonction concave)

        
  • \(f(y)\geqslant f(x)+\langle{\nabla f(x),y-x}\rangle _E+\frac\alpha2\lVert y-x\rVert_E^2\) (\(f\) est au-dessus d'une fonction quadratique ayant la même tangente en \(x\))
  •     
  • (pour les fonctions deux fois différentiables) : \(d^2f(x)(h,h)\geqslant \alpha\lVert h\rVert_E^2\)


  • Exercices

    La fonction : $$f:x\mapsto\begin{cases} x\log(x)&\text{si}\quad x\gt 0\\ +\infty&\text{sinon.}&\end{cases}$$est-elle fortement convexe ?

    Faux car elle n'est pas \(\mathcal C^1\) (pas continue en \(0\)).
    (et de plus sur \({\Bbb R}^+\) on n'a pas la définition).

    Montrer que la somme d'une fonction convexe et d'une fonction fortement convexe est fortement convexe.

    Ok avec la caractérisation.