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フェンシェルの双対性定理 : ウィキペディア日本語版
フェンシェルの双対性定理[ふぇんしぇるのそうついせいていり]
数学においてフェンシェルの双対性定理(フェンシェルのそうついせいていり、)は、の名にちなむ、凸函数の理論における一結果である。
''ƒ'' を R''n'' 上の真凸函数とし、''g'' を R''n'' を真凹函数とする。このとき、正則性の条件が満たされるなら、
:\min_x ( f(x)-g(x) ) = \max_p ( g_\star(p)-f^\star(p)) \,
が成り立つ。ここで ''ƒ'' 
*
は ''ƒ'' の(フェンシェル=ルジャンドル変換とも呼ばれる)であり、''g'' 
*
は ''g'' の凹共役である。すなわち、次が成り立つ。
:f^ \left( x^ \right) := \sup \left \
:g_ \left( x^ \right) := \inf \left \
== 数学的定理 ==

''X'' と ''Y'' をバナッハ空間とし、f: X \to \mathbb \cup \g: Y \to \mathbb \cup \ を凸函数とし、A: X \to Y有界線型作用素とする。このとき、フェンシェルの問題とは
:p^
* = \inf_ \
:d^
* = \sup_ \
弱双対性を満たす、すなわち p^
* \geq d^
* が成立することを言う。ここで f^
*,g^
* はそれぞれ ''f'',''g'' の凸共役であり、A^
* は共役作用素であることに注意されたい。この双対問題に対する摂動函数F(x,y) = f(x) + g(Ax - y) で与えられる。
''f'',''g'' および ''A'' は次のいずれかを満たす。
# ''f'' と ''g'' は下半連続で、0 \in \operatorname(\operatornameg - A \operatornamef)。ここで \operatorname代数的内部であり、\operatornameh はある函数 ''h'' に対する集合 \ である。
# A \operatornamef \cap \operatornameg \neq \emptyset。ここで \operatorname は函数が連続であるような点である。
このとき強双対性が成立する。すなわち p^
* = d^
* となる。d^
* \in \mathbb であるなら、順序集合が達成される。

抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア(Wikipedia)
ウィキペディアで「フェンシェルの双対性定理」の詳細全文を読む



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