On rappelle que dans ce chapitre I est un intervalle ouvert de
Une fonction est dite convexe si son graphe à la forme suivante : courbe (C).
Les coordonnées des différents points de la courbe sont :
avec
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|
La convexité de f signifie que pour tout
Lorsque h décrit
Ainsi, dire que f est convexe signifie que pour tous
les points de la courbe entre A et B, la corde
Propositions 1 :
(1)
(Inégalité des trois points)
(2)
Ces propositions sont équivalentes à la définition.
Définition 2 :
Proposition 2 :
Les fonctions affines définies sur
Proposition 3 :
Soient
Proposition 4 (caractérisation de la convexité par la dérivée première) :
Soit
Conséquence (tangente à la courbe d’une fonction convexe) :
Soit
Autrement dit, la courbe représentative de f est partout au-dessus des tangentes.
Proposition 5 (caractérisation de la convexité par la dérivée seconde) :
Soit
Exemple :
Considérons à nouveau la fonction définie sur
Définition 3 :
Soient
On dit que la courbe représentative de f « traverse » la tangente au point