重要凸函数
基本初等函数
- 指数函数:对任意
,函数 在 上是凸的。 - 对数函数:函数
在 上是凸函数。 - 幂函数:当
或 时, 在 上是凸函数;当 ,函数 在 上是凹函数。
复合函数
负熵
函数
函数
范数
二次-线性分式函数
二元函数

指数和的对数
函数
下面是函数

几何平均数
几何平均数函数
分段函数
绝对值幂函数
当
最大值
最大值函数是凸函数是很显然的。
证明
判断上述函数的凸性可以通过多种途径。可以直接验证一阶条件是否成立,亦可以验证其 Hessian 矩阵是否半正定,或者可以将函数转换到与其定义域相交的任意直线上,通过得到的单变量函数判断原函数的凸性。