f konvex <=> epi f konvex

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ideenlos=( Auf diesen Beitrag antworten »
f konvex <=> epi f konvex
hallo=)
es gibt hier eine aufgabe auf meinem übungsblatt, und so ganz komme ich damit nicht vorran:
(a) f:C->R ist genau dann konvex, wenn epi f eine konvexe Menge ist.

(b) f:C->R konvex => S(f, alpha) konvex für alle alpha element R.
gilt die Umkehrung?

Natürlich muss man bei a beide Richtungen beweisen. Aber irgendwie komme ich bei a und b bei den Definitionen einer konv funktion und von epi f nicht weiter=(
habt ihr eine idee oder so was?

danke schon mal im vorraus=)
Abakus Auf diesen Beitrag antworten »
RE: f konvex <=> epi f konvex
Damit uns die Aufgabe klar wird, musst du zunächst definieren.

Grüße Abakus smile

EDIT: wie ist die Konvexität von f erklärt ? (auch hier gibt es verschiedene Möglichkeiten)
ideenlos =( Auf diesen Beitrag antworten »

okay, dann fange ich mal vorne an =)
Also C ist nicht näher definiert. Ich gehe einfach einmal davon aus, dass es sich um eine konvexe Menge handelt?
epi f ={(x,r)eCxR:r>=f(x)} d.h. mehr oder weniger alle über dem Graph, betrachtet auf einem Intervall
nun a statt alpha, ist einfacher=)
S(f,a)={xeC:f(x)<=a} (miveaumenge von f)
und konvexität von f ist wie folgt definiert: (ich benutze l statt lamda=)
ist f konvex gilt:
f(lx+(1-l)y)=lf(x)+(1-l)f(y)

tut mri leid, ich kann leider kein latech und co=)
hoffe, du kannst damit trotzdem was anfangen=)
danke
Abakus Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von ideenlos =(
ist f konvex gilt:
f(lx+(1-l)y)=lf(x)+(1-l)f(y)


Da sollte ein "<=" stehen.

Wenn C nicht konvex ist, wird die Behauptung falsch. Das könntest du zunächst überlegen.

OK, du musst 2 Richtungen zeigen:

Sei f konvex. Nimm dir 2 Punkte aus epi f her und zeige nun, dass auch die Verbindungsstrecke dieser Punkte in epi f liegt. Dazu brauchst du die Konvexitäts-Ungleichung von f.

Sei umgekehrt epi f konvex. Nimm wieder Punkte des Graphen und betrachte die Verbindung dieser Punkte: diese muss in epi f liegen. Kannst du daraus was über f folgern ?

Versuche das einmal zu formalisieren. Beim zweiten Teil der Aufgabe würde ich mir erstmal einige Beispielfunktionen anschauen (um rauszufinden, ob die Rückrichtung plausibel ist).

Grüße Abakus smile

PS: Latex ist wirklich hilfreich, und macht die Formeln lesbar (versuche den Formeleditor zB).
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