15 Funzioni e insiemi convessi[16V]
Presenteremo ora alcuni risultati riguardo alla convessità. Per semplicità useremo come spazio ambiente, ma quasi tutti i risultati valgono in un qualunque spazio vettoriale.
15.1 Insiemi convessi
[2F0] ↺ ↻
Topologia
E4
[16Y] ↺ ↻
E4
[16Z] ↺ ↻
E4
[170] ↺ ↻
E4
[172] ↺ ↻
E4
[174] ↺ ↻
E4
[176] ↺ ↻
E4
[178] ↺ ↻
E4
[17B] ↺ ↻
E4
[059] ↺ ↻
Si vedano anche gli esercizi [122] ↺ ↻ , [130] ↺ ↻ e [132] ↺ ↻ .
Proiezione, separazione
E5
[17D] ↺ ↻
E5
[17H] ↺ ↻
E5
[17J] ↺ ↻
E5
[17M] ↺ ↻
E5
[17P] ↺ ↻
E5
[17R] ↺ ↻
E5
[17T] ↺ ↻
E5
[17W] ↺ ↻
15.2 Funzione convessa
Le funzioni convesse godono di tantissime proprietà interessanti, questa che segue è solo una piccola lista.
...definizioni equivalenti
E7
[180] ↺ ↻
E7
[181] ↺ ↻
Proprietà
Questa che segue è una lista di proprietà per funzioni convesse con . Ovviamente queste proprietà valgono anche quando ; ma quando le dimostrazioni sono in genere più facili, si veda la sezione successiva.
E7
[182] ↺ ↻
E7
[183] ↺ ↻
E7
[184] ↺ ↻
E7
[186] ↺ ↻
E7
[188] ↺ ↻
E7
[18B] ↺ ↻
E7
[18C] ↺ ↻
15.3 Caso reale
Sia , allora è convesso se e solo è un intervallo (si veda [0S0] ↺ ↻ ). Nel seguito considereremo dove è un intervallo aperto.
E7
[18F] ↺ ↻
E7
[18H] ↺ ↻
E7
[18J] ↺ ↻
E7
[18K] ↺ ↻
Convessità e derivate
E7
[18M] ↺ ↻
E7
[18P] ↺ ↻
E7
[18R] ↺ ↻
E7
[18T] ↺ ↻
E7
[18W] ↺ ↻
Si veda anche l’ esercizio [1BF] ↺ ↻ per il rapporto fra integrale e convessità.
Funzioni convesse a valori estesi
Consideriamo funzioni convesse che possono anche assumere valore Sia un intervallo.
E7
[18Y] ↺ ↻
E7
[18Z] ↺ ↻
15.4 Ulteriori proprietà e esercizi
E7
[191] ↺ ↻
E7
[192] ↺ ↻
E7
[194] ↺ ↻
E7
[196] ↺ ↻
Si veda anche l’esercizio [1C3] ↺ ↻ .
Funzione distanza
E7
[198] ↺ ↻
E7
[19B] ↺ ↻
Funzioni e insiemi strettamente convessi
E7
[19C] ↺ ↻
Ci si chiede ora, cosa accade se è strettamente convessa?
(Notate che un insieme strettamente convesso necessariamente ha parte interna non vuota).
E10
[19G] ↺ ↻
[ [19J] ↺ ↻ ]