"定义凸函数f:I→R在点x0的次导数,是实数c使得:,对于所有I内的x。所有次导数的集合[a

定义

凸函数

在点x0的次导数,是实数c使得:

,对于所有I内的x。我们可以证明,在点x0的次导数的集合是一个非空闭区间

,其中a和b是单侧极限,

,它们一定存在,且满足

。所有次导数的集合[a,b]称为函数f在x0的次微分。

例子

考虑凸函数f(x)=|x|。在原点的次微分是区间

时,次微分是单元素集合

,则是单元素集合

性质

  • 凸函数f:I→

    R

    在x0可导,当且仅当次微分只由一个点组成,这个点就是函数在x0的导数。
  • 点x0是凸函数f的最小值,当且仅当次微分中包含零,也就是说,在上面的图中,我们可以作一条水平的“次切线”。这个性质是“可导函数在极小值的导数是零”的事实的推广。

次梯度

次导数和次微分的概念可以推广到多元函数。如果

是一个实变量凸函数,定义在欧几里得空间

R

内的凸集,则该空间内的向量v称为函数在点x0的次梯度,如果对于所有U内的x,都有:

,所有次梯度的集合称为次微分,记为

)。次微分总是非空的凸紧集。