什么是凸集?
假設所有的可行解構成一個點集C ,其中\(x,y\in C\),若有他們連線上的任意一點也是屬於C的話,點集C就是一個凸集,即
\(\theta x+(1-\theta )y\in C\quad 0\le \theta \le 1\)
\(\theta x+(1-\theta )y\)代表的是x y連線上的任意一點,這個知識高中學過。
典型的凸集 \({{\mathbb{R}}^{n}}\)、\(\left\{ t\in {{\mathbb{R}}^{n}}:At=b \right\}\)、\(\left\{ t\in {{\mathbb{R}}^{n}}:At\le b \right\}\)(為了避免混淆,我這兒用t代替x)
證明:
-
\(x,y\in {{\mathbb{R}}^{n}}\),則\(\theta x+(1-\theta )y\in {{\mathbb{R}}^{n}}\)成立,因為實數的組合肯定是在實數范圍內,不能說你兩個實數做加減乘除變成了一個復數。
-
\(x,y\in \left\{ t\in {{\mathbb{R}}^{n}}:At=b \right\}\),則有\(Ax=b\)\(Ay=b\) ,\(A(\theta x+(1-\theta )y)=\theta Ax+(1-\theta )Ay=\theta b+(1-\theta )b=b\),這就證明了x y連線上的任意一點也是屬於原來的點集的
-
\(x,y\in \left\{ t\in {{\mathbb{R}}^{n}}:At\le b \right\}\),則有\(Ax\le b\)\(Ay\le b\), \(A(\theta x+(1-\theta )y)=\theta Ax+(1-\theta )Ay\le \theta b+(1-\theta )b=b\),這就證明了x y連線上的任意一點也是屬於原來的點集的
相關博文 凸函數數學定義