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向量 p范数的凹凸性证明

Suppose p < 1 , p ≠ 0 p < 1, p \neq0 p<1,p=0. Show that the function
f ( x ) = ( ∑ i = 1 n x i p ) 1 p f(x) = (\sum_{i=1}^nx_i^p)^{\frac1p} f(x)=(i=1nxip)p1
with d o m f = R n + + dom f = \R_n^{++} domf=Rn++ is concave. This includes as special cases f ( x ) = ( ∑ i = 1 n x i 1 2 ) 2 f(x) = (\sum_{i=1}^nx_i^{\frac12})^2 f(x)=(i=1nxi21)2 and the harmonic mean f ( x ) = ( ∑ i = 1 n 1 x i ) − 1 f(x) = (\sum_{i=1}^n\frac1{x_i})^{-1} f(x)=(i=1nxi1)1


在这里插入图片描述

显然,当 p>=1时,向量的 L p L_p Lp范数是凸的。

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