Definition: 凸関数 (Convex function)
関数\(f:\mathbb{R}^p\to\mathbb{R}\)が、凸な領域\(D\subseteq\mathbb{R}^p\)において凸関数であるとは、任意の\(x,y\in D\)について次が成立することをいう。
\[ \forall \lambda\in[0,1],\quad f((1-\lambda)x+\lambda y)\le(1-\lambda)f(x)+\lambda f(y)\]
いま\(x,y\)はベクトルだけども細字なことに注意。1次元の場合を図で示すと次のようになる。