凹函數意思

"凹函數"(concave function)是數學中的一個概念,特別是在微積分中,用來描述函數圖像的形狀。一個凹函數的圖像在其定義域內的每一段直線段都會凹向原點(即曲線上每點的切線都在曲線的上方)。

在實數線上,一個函數是凹的,如果對於任意的實數x1、x2和t(其中0 <= t <= 1),都有以下不等式成立:

f(tx1 + (1-t)x2) >= tf(x1) + (1-t)f(x2)

這個不等式表示,當你在x1和x2之間做線性插值,然後對應的函數值也會在f(x1)和f(x2)之間做線性插值,但是這種線性插值會在整個區間內高於實際的函數值。

凹函數的反面是"凸函數"(convex function),它的圖像會凸向原點(即曲線上每點的切線都在曲線的下方)。凸函數滿足以下不等式:

f(tx1 + (1-t)x2) <= tf(x1) + (1-t)f(x2)

在許多情況下,凹函數和凸函數的性質非常有用,它們在經濟學、工程學、優化問題和許多其他領域都有應用。