设f(χ)在(a,b)二阶可导,χ1,χ2∈(a,b),χ1≠χ2,t∈(0,1),则 (Ⅰ)若f〞(χ)>0(χ∈(a,b)),有 f[tχ1+(1-t2)χ2]<tf(χ1)+(1-t)f(χ2), (4.6) 特别有

admin2016-10-21  49

问题 设f(χ)在(a,b)二阶可导,χ1,χ2∈(a,b),χ1≠χ2t∈(0,1),则
    (Ⅰ)若f〞(χ)>0(χ∈(a,b)),有
    f[tχ1+(1-t22]<tf(χ1)+(1-t)f(χ2),    (4.6)
    特别有
    (Ⅱ)若f〞(χ)<0(χ∈(a,b)),有
    f[tχ1+(1-t)χ2]>tf(χ1)+(1-t)f(χ2),    (4.7)
    特别有

选项

答案(Ⅰ)与(Ⅱ)的证法类似,下面只证(Ⅰ).因f〞(χ)>0(χ∈(a,b))[*]f(χ)在(a,b)为凹的[*](4.5)相应的式子成立.注意tχ1+(1-t)χ2∈(a,b)[*] f(χ1)>[tχ1+(1-t)χ2]+f′[tχ1+(1-t)χ2][χ-(tχ1+(1-t)χ2)] =f[tχ1+(1-t)χ2]+f′[tχ1+(1-t)χ2](1-t)(χ1-χ2), f(χ2)>f[tχ1+(1-t)χ2]+f′[tχ1+(1-t)χ2][χ2-(tχ1+(1-t)χ2)] =f[tχ1+(1-t)χ2]-f′[tχ1+(1-t)χ2]t(χ1-χ2), 两式分别乘t与(1-t)后相加得 tf(χ1)+(1-t)f(χ2)>f[tχ1+(1-t)χ2].

解析
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