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Niveau Maths sup
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fonction convexe

Posté par
dyjong
14-10-07 à 11:05

bonjour
je veut savoir comment montrer qu'une fonction convexe sur un intervalle ]a,b[est continue sur]a,b[.
et merci

Posté par
gui_tou
re : fonction convexe 14-10-07 à 11:32

Salut

Je dis surement des bêtises, mais si une fonction est convexe sur un intervalle ]a,b[, c'est que 3$\rm \forall x\in ]a,b[ , f''(x)>0. Ainsi f' est dérivable. f' existe donc f est dérivable sur ]a,b[ et a fortiori elle est continue sur ]a,b[.


Posté par
dyjong
re : fonction convexe 14-10-07 à 11:38

désolé mais la fonction peut ètre convexe sans ètre dérivable ou 2 fois dérivable.

Posté par
gui_tou
re : fonction convexe 14-10-07 à 11:39

Ah autant pour moi

Un exemple ?

Posté par
dyjong
re : fonction convexe 14-10-07 à 11:43

exemple la fonction valeur absolus de x est convexe sur R mais non dérivable

Posté par
kaiser Moderateur
re : fonction convexe 14-10-07 à 11:45

Bonjour à tous (allez, je m'incruste, si vous n'y voyez pas d'inconvénient) !

dyjong > utilise la croissance des pentes.

Kaiser

Posté par
dyjong
re : fonction convexe 14-10-07 à 11:48

peut ètre une indication d'utiliser l'inégalité f[tx+(1-t)y]inf ou egale à tf(x)+(1-t)f(y) avec t dans [0,1].x et y dans ]a,b[.

Posté par
dyjong
re : fonction convexe 14-10-07 à 11:49

désoler Kaiser mais j'ai pas bien compris.

Posté par
kaiser Moderateur
re : fonction convexe 14-10-07 à 11:52

Dans ton cours, tu devrais avoir la propriété suivante :

f est convexe sur un intervalle I si et seulement si pour tout a de I, l'application suivante définie sur I-{a} est croissante :

\Large{x\mapsto \frac{f(x)-f(a)}{x-a}}.

Kaiser

Posté par
dyjong
re : fonction convexe 14-10-07 à 12:01

peut ètre j'ai besoin qu'elle soit bornée pour avoir f(x)-f(y) inf ou egal à (x-a)*k

Posté par
kaiser Moderateur
re : fonction convexe 14-10-07 à 12:05

ce que tu dis est vrai mais on n'a pas encore : il faudrait que cette fonction croissante soit bornée. Pourquoi est-ce le cas ?

Kaiser

Posté par
dyjong
re : fonction convexe 14-10-07 à 12:10

on peut facilement l'avoir a l'aide du thm d'accroissement finis mais on n'ai pas dans les condisions du theorème

Posté par
kaiser Moderateur
re : fonction convexe 14-10-07 à 12:13

f n'est pas supposée dérivable.

Kaiser

Posté par
kaiser Moderateur
re : fonction convexe 14-10-07 à 12:15

utilise vraiment la croissance de l'application donnée plus haut pour montrer la continuité (d'ailleurs, je me suis trompé dans la notation : au lieu de a, qui était déjà pris, j'aurais dû mettre c, par exemple).
Dans ton cours, tu devrais disposer d'un théorème sur les fonctions croissantes (et plus généralement sur les fonctions monotones).

Kaiser

Posté par
dyjong
re : fonction convexe 14-10-07 à 12:16

bien sur sinon pourquoi on montre la continuité.

Posté par
kaiser Moderateur
re : fonction convexe 14-10-07 à 12:18

euh, je n'ai pas compris ton message de 12h16.

Kaiser

Posté par
dyjong
re : fonction convexe 14-10-07 à 12:20

svp revoire la question de 11.05

Posté par
kaiser Moderateur
re : fonction convexe 14-10-07 à 12:22

C'est justement ce que l'on essaie de faire (en utilisant l'indication que je t'ai donnée ainsi qu'un théorème sur les fonctions monotones).

Kaiser

Posté par
dyjong
re : fonction convexe 14-10-07 à 12:36

déja est ce que vous avez une indication sur la demonstration de 11:52

Posté par
kaiser Moderateur
re : fonction convexe 14-10-07 à 12:46

ça revient à montrer que pour tout c de I et x, y différents de c, on a :

\Large{\frac{f(x)-f(c)}{x-c}\leq \frac{f(y)-f(c)}{y-c}}

Supposons par exemple que l'on ait x < c < y, alors essaie d'écrire c comme un barycentre de x et y à coefficients positifs.

Kaiser

Posté par
dyjong
re : fonction convexe 14-10-07 à 12:54

merci

Posté par
dyjong
re : fonction convexe 14-10-07 à 12:56

il n'est pas peut etre possible de montrer que f est lipchizienne par suite continue?

Posté par
kaiser Moderateur
re : fonction convexe 14-10-07 à 13:04

c'est possible, mais ça risque d'être un peu long.

Kaiser

Posté par
dyjong
re : fonction convexe 14-10-07 à 13:09

si tu trouvera une réponse tu peut me l'envoyer a l'adresse *********
MERCI

Posté par
kaiser Moderateur
re : fonction convexe 14-10-07 à 14:18

Plusieurs choses

1) pas d'adresse mail sur le forum, merci !
2) ce n'est pas pratique de communiquer une preuve par mail
3) la preuve en question est plus longue que ce que je te propose (d'ailleurs, en fait, elle n'est pas lipschitzienne tout court, mais si je me souviens bien, elle l'est sur tout segment, avec une constant de Lipschitz dépendant du segment)
4) l'indication que je t'ai proposée plus haut est un résultat de cours sur les fonctions convexes

Kaiser



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