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数学代写|数学分析作业代写Mathematical Analysis代考|Convexity Criterion for Differentiable Functions

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数学分析Mathematical Analysis MAJ01156这些理论通常是在实数和复数及函数的背景下研究的。分析学是从微积分演变而来的,它涉及到分析学的基本概念和技术。分析可以区别于几何学;然而,它可以应用于任何有近似性定义的数学对象空间(拓扑空间)或对象之间的特定距离(公制空间)。

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数学代写|数学分析作业代写Mathematical Analysis代考|Convexity Criterion for Differentiable Functions

数学代写|数学分析代写MATHEMATICAL ANALYSIS代考|Convexity Criterion for Differentiable Functions

Convexity Criterion for Differentiable Functions Let $A$ be an open and convex set in $\mathbb{R}^n$ and $f: A \rightarrow \mathbb{R}$ a differentiable function on $A$. Then $f$ is convex on $A$ if and only if
$$
f(x) \geq f\left(x_0\right)+\left(D f\left(x_0\right), x-x_0\right), \quad \forall x, x_0 \in A
$$
or if and only if
$$
(D f(y)-D f(x), y-x) \geq 0, \quad \forall x, y \in A
$$
Condition (3.86) is interpreted geometrically by saying that the graph of $f$ lies above the tangent plane, in correspondence to any point $x \in A$ and for any tangent point $x_0 \in A$. In view of (3.87) we say that the Jacobian $D f: A \subseteq \mathbb{R}^n \rightarrow \mathbb{R}^n$ of a convex function is a monotone operator on $\mathbb{R}^n$, thus extending the monotonicity, well known for $n=1$, of the derivatives of convex functions in one real variable.
Proof If $f$ is convex, by definition
$$
f\left(t x+(1-t) x_0\right) \leq t f(x)+(1-t) f\left(x_0\right)
$$

for any $x, x_0 \in A$ and $t \in[0,1]$. We rewrite this as
$$
f\left(x_0+t\left(x-x_0\right)\right) \leq f\left(x_0\right)+t\left[f(x)-f\left(x_0\right)\right]
$$
whence
$$
\frac{f\left(x_0+t\left(x-x_0\right)\right)-f\left(x_0\right)}{t} \leq f(x)-f\left(x_0\right) .
$$
The limit as $t \rightarrow 0^{+}$of the left-hand side is the derivative of $\varphi(t)=f\left(x_0+t\left(x-x_0\right)\right)$ at $t=0$. By the chain rule, when $t \rightarrow 0^{+}$we have
$$
\left(D f\left(x_0\right), x-x_0\right) \leq f(x)-f\left(x_0\right)
$$

数学代写|数学分析代写MATHEMATICAL ANALYSIS代考|onvexity Criterion for $C^2$ Functions

Convexity Criterion for $C^2$ Functions Let $A$ be an open convex set of $\mathbb{R}^n$ and $f$ : $A \rightarrow \mathbb{R}$ a function of class $C^2(A)$. Then $f$ is convex on $A$ if and only if the Hessian matrix $D^2 f(x)$ is positive semi-definite for any $x \in A$.

Proof Suppose $D^2 f(x)$ is positive semi-definite for any $x \in A$. Given $x, x_0 \in A$, Taylor’s formula of order two with Lagrange remainder ensures that there is a real number $\vartheta \in(0,1)$ such that
$$
f(x)=f\left(x_0\right)+\left(D f\left(x_0\right), x-x_0\right)+\frac{1}{2}\left(D^2 f\left(x_0+\vartheta\left(x-x_0\right)\right) \cdot\left(x-x_0\right), x-x_0\right)
$$
As the Hessian matrix is positive semi-definite at every point in the convex set $A \subset \mathbb{R}^n$, and since
$$
x_0+\vartheta\left(x-x_0\right)=\vartheta x+(1-\vartheta) x_0
$$
is a convex combination of $x, x_0 \in A$, and hence belongs to $A$, it follows that
$$
\begin{aligned}
& f(x)-f\left(x_0\right)-\left(D f\left(x_0\right), x-x_0\right)= \
= & \frac{1}{2}\left(D^2 f\left(x_0+\vartheta\left(x-x_0\right)\right) \cdot\left(x-x_0\right), x-x_0\right) \geq 0 .
\end{aligned}
$$

数学代写|数学分析作业代写Mathematical Analysis代考|Convexity Criterion for Differentiable Functions

数学分析代写

数学代写|数学分析代写MATHEMATICAL ANALYSIS代考|Convexity Criterion for Differentiable Functions

可微函数的凸性准则让 $A$ 是一个开放的凸集 $\mathbb{R}^n$ 和 $f: A \rightarrow \mathbb{R}$ 上的可微函数 $A$. 然后 $f$ 是凸的 $A$ 当且仅当
$$
f(x) \geq f\left(x_0\right)+\left(D f\left(x_0\right), x-x_0\right), \quad \forall x, x_0 \in A
$$
或者当且仅当
$$
(D f(y)-D f(x), y-x) \geq 0, \quad \forall x, y \in A
$$
条件 (3.86) 的几何解释如下: $f$ 位于切平面上方,对应于任何点 $x \in A$ 并且对于任何切点 $x_0 \in A$. 鉴于 (3.87) 我们说雅可比矩阵 $D f: A \subseteq \mathbb{R}^n \rightarrow \mathbb{R}^n$ 凸函数的单调算子 $\mathbb{R}^n$ ,从而扩展了单调性,众所周知 $n=1$,一个实变 量中凸函数的导数。
证明如果 $f$ 是凸的,根据定义
$$
f\left(t x+(1-t) x_0\right) \leq t f(x)+(1-t) f\left(x_0\right)
$$
对于任何 $x, x_0 \in A$ 和 $t \in[0,1]$. 我们将其重写为
$$
f\left(x_0+t\left(x-x_0\right)\right) \leq f\left(x_0\right)+t\left[f(x)-f\left(x_0\right)\right]
$$
何处
$$
\frac{f\left(x_0+t\left(x-x_0\right)\right)-f\left(x_0\right)}{t} \leq f(x)-f\left(x_0\right) .
$$
极限为 $t \rightarrow 0^{+}$左边的是导数 $\varphi(t)=f\left(x_0+t\left(x-x_0\right)\right)$ 在 $t=0$. 根据链式法则,当 $t \rightarrow 0^{+}$我们有
$$
\left(D f\left(x_0\right), x-x_0\right) \leq f(x)-f\left(x_0\right)
$$

数学代写|数学分析代写MATHEMATICAL ANALYSIS代考|onvexity Criterion for $C^2$ 功能

的凸性准则 $C^2$ 函数让 $A$ 是一个开凸集 $\mathbb{R}^n$ 和 $f: A \rightarrow \mathbb{R}$ 类的函数 $C^2(A)$. 然后 $f$ 是凸的 $A$ 当且仅当 Hessian 矩阵 $D^2 f(x)$ 对任何一个都是半正定的 $x \in A$.
证明假设 $D^2 f(x)$ 对任何一个都是半正定的 $x \in A$. 鉴于 $x, x_0 \in A$ , 带拉格朗日余数的二阶泰勒公式确保存在实 数 $\vartheta \in(0,1)$ 这样
$$
f(x)=f\left(x_0\right)+\left(D f\left(x_0\right), x-x_0\right)+\frac{1}{2}\left(D^2 f\left(x_0+\vartheta\left(x-x_0\right)\right) \cdot\left(x-x_0\right), x-x_0\right)
$$
由于 Hessian 矩阵在凸集中的每个点都是半正定的 $A \subset \mathbb{R}^n$ ,并且因为
$$
x_0+\vartheta\left(x-x_0\right)=\vartheta x+(1-\vartheta) x_0
$$
是一个凸组合 $x, x_0 \in A$ ,因此属于 $A$ ,它遵循
$$
f(x)-f\left(x_0\right)-\left(D f\left(x_0\right), x-x_0\right)==\quad \frac{1}{2}\left(D^2 f\left(x_0+\vartheta\left(x-x_0\right)\right) \cdot\left(x-x_0\right), x-x_0\right) \geq 0
$$

数学代写|数学分析代写Mathematical Analysis代考

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微观经济学代写

微观经济学是主流经济学的一个分支,研究个人和企业在做出有关稀缺资源分配的决策时的行为以及这些个人和企业之间的相互作用。my-assignmentexpert™ 为您的留学生涯保驾护航 在数学Mathematics作业代写方面已经树立了自己的口碑, 保证靠谱, 高质且原创的数学Mathematics代写服务。我们的专家在图论代写Graph Theory代写方面经验极为丰富,各种图论代写Graph Theory相关的作业也就用不着 说。

线性代数代写

线性代数是数学的一个分支,涉及线性方程,如:线性图,如:以及它们在向量空间和通过矩阵的表示。线性代数是几乎所有数学领域的核心。

博弈论代写

现代博弈论始于约翰-冯-诺伊曼(John von Neumann)提出的两人零和博弈中的混合策略均衡的观点及其证明。冯-诺依曼的原始证明使用了关于连续映射到紧凑凸集的布劳威尔定点定理,这成为博弈论和数学经济学的标准方法。在他的论文之后,1944年,他与奥斯卡-莫根斯特恩(Oskar Morgenstern)共同撰写了《游戏和经济行为理论》一书,该书考虑了几个参与者的合作游戏。这本书的第二版提供了预期效用的公理理论,使数理统计学家和经济学家能够处理不确定性下的决策。

微积分代写

微积分,最初被称为无穷小微积分或 “无穷小的微积分”,是对连续变化的数学研究,就像几何学是对形状的研究,而代数是对算术运算的概括研究一样。

它有两个主要分支,微分和积分;微分涉及瞬时变化率和曲线的斜率,而积分涉及数量的累积,以及曲线下或曲线之间的面积。这两个分支通过微积分的基本定理相互联系,它们利用了无限序列和无限级数收敛到一个明确定义的极限的基本概念 。

计量经济学代写

什么是计量经济学?
计量经济学是统计学和数学模型的定量应用,使用数据来发展理论或测试经济学中的现有假设,并根据历史数据预测未来趋势。它对现实世界的数据进行统计试验,然后将结果与被测试的理论进行比较和对比。

根据你是对测试现有理论感兴趣,还是对利用现有数据在这些观察的基础上提出新的假设感兴趣,计量经济学可以细分为两大类:理论和应用。那些经常从事这种实践的人通常被称为计量经济学家。

MATLAB代写

MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中,其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括:数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发,包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统,其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题,尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题,而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问,这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展,得到了许多用户的投入。在大学环境中,它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域,MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要,工具箱允许您学习应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数(M 文件)的综合集合,可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。

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