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Niveau Maths sup
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Fonction convexe

Posté par
Nilot
29-12-08 à 18:01

Bonjour et joyeuses fêtes !

J'ai une petite question sur cette exercice :
Soit f continue définie sur telle que pour tout x et pour tout y, f((x+y)/2) <=(f(x) + f(y))/2. Montrer que f est convexe.

Bon on sait que f convexe f en dessous de ses cordes.Ici  supposons que f n'est pas convexe alors il existe une corde qui est en dessous du graphe de f mais c'est absurde car à ce moment là l'inégalité n'est plus vérifiée ( avec un schéma on le voit très bien ).
Notre professur nous a proposé une solution beaucoup plus complexe donc je m'interroge sur la validité de la mienne !

Sinon j'ai une deuxième question qui n'a rien à voir : je crois avoir démontrer qu'une fonction convexe qui n'est pas strictement convexe est affine. Est ce juste ?

Merci de votre aide !

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Fonction convexe 29-12-08 à 18:03

Bonjour,

Il faudrait que tu nous dises quelle est précisément la définition de "convexe" que tu connais ? (Il en existe plusieurs équivalentes, dont celle proposée par l'énoncé !)

Posté par
Nilot
re : Fonction convexe 29-12-08 à 18:07

Nous avons vu cette définition : Pour tout b appartenant à [0,1] f(b*x+(1-b)*y)<= b*f(x) +(1-b)*f(y) pour tout x et y.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Fonction convexe 29-12-08 à 18:41

Piste : construire une suite approchant bx+(1-b)y par divisions par deux successives de [x;y].
Et utiliser la continuité.

Posté par
Nilot
re : Fonction convexe 29-12-08 à 18:44

Donc ma solution est fausse ?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Fonction convexe 29-12-08 à 18:45

Je n'ai pas vu de démonstration claire dans tes messages précédents.

Posté par
Nilot
re : Fonction convexe 29-12-08 à 18:48

Ah !  f convexe f en dessous de ses cordes est simple à justifier à partir de la définition le reste je trouve que c'est clair... (mais c'est peut-être faux !)

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Fonction convexe 29-12-08 à 19:39

Ecoute, tu fais comme tu veux, ce n'est pas moi qui vais passer des concours, c'est toi (pour ma part, c'est fait depuis longtemps).
Si tes enseignants acceptent des démonstrations du genre

Citation :
Ici supposons que f n'est pas convexe alors il existe une corde qui est en dessous du graphe de f mais c'est absurde car à ce moment là l'inégalité n'est plus vérifiée ( avec un schéma on le voit très bien )

libre à eux. Pour ma part, cela me semble largement insuffisant.
Il faudrait que tu construises un "x" et un "y" aboutissant à une inégalité contredite, et je ne vois rien de tel.

Posté par
Nilot
re : Fonction convexe 30-12-08 à 15:51

Euh...
En fait je donnais simplement l'idée de ma preuve évidemment que je dois justifier l'équivalence ou ma phrase

Citation :
"avec un schéma on le voit très bien ".


J'ai cherché sur internet et il semble que ma preuve ressemble à celle-ci : .

Pour ma deuxième question pouvez vous me répondre ? Merci

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Fonction convexe 30-12-08 à 16:04

Ta deuxième question : imagine la courbe représentative de min(0;x²-1) : elle est convexe, non strictement convexe mais pas affine, non ?

Posté par
Nilot
re : Fonction convexe 30-12-08 à 16:28

Ah oui en effet merci pour ce contre exemple.



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