共轭凸锥英文解释翻译、共轭凸锥的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 conjugate convex cone
分词翻译:
共轭的英语翻译:
conjugate
【化】 conjugation
凸锥的英语翻译:
【计】 convex cone
专业解析
共轭凸锥(conjugate convex cone)是凸分析与优化理论中的核心概念,指两个满足对偶关系的凸锥集合。其数学定义为:设( K subseteq mathbb{R}^n )为闭凸锥,其共轭凸锥( K^ )定义为所有满足( langle x, y rangle geq 0 , (forall x in K) )的向量( y )构成的集合,即:
$$
K^ = { y in mathbb{R}^n mid x^top y geq 0,, forall x in K }
$$
核心性质与意义
- 对偶关系:共轭凸锥满足双重共轭定理,即( (K^)^ = K ),表明两个锥互为对偶。例如,非负象限( mathbb{R}^n_+ )的共轭凸锥是其自身。
- 几何解释:共轭凸锥中的向量与原锥中所有向量的夹角不超过90度,体现了正交性推广。
- 应用领域:在凸优化中,共轭凸锥用于描述约束条件的对偶可行性,例如二阶锥规划(SOCP)和半定规划(SDP)的拉格朗日对偶性分析。
权威参考来源
- 数学定义引自理海大学《凸优化导论》及Boyd与Vandenberghe的著作《Convex Optimization》。
- 对偶定理的证明参考了Springer出版的《Convex Analysis》。
- 几何解释基于MIT开放课程《凸几何与优化》讲义。
- 应用案例来自《运筹学国际期刊》的锥规划专题研究。
网络扩展解释
共轭凸锥是凸锥理论中对偶性的重要概念,其定义和性质与赋范空间中的对偶空间密切相关。以下是详细解释:
1.基本定义
共轭凸锥(也称对偶凸锥)是指凸锥在对偶空间中的极集。具体来说:
- 设( K )是赋范空间( X )中的一个凸锥。
- 其对偶空间( X^ )中的共轭凸锥( K^ )定义为:
$$
K^ = { f in X^ mid f(x) leq 0, forall x in K }
$$
即所有在( K )上非正的连续线性泛函组成的集合。
2.几何意义
共轭凸锥体现了原凸锥在对偶空间中的“负半空间”交。例如:
- 若( K )是( mathbb{R} )中的第一象限锥,则( K^* )也是第一象限锥。
- 若( K )是非负函数锥,( K^* )则由对应的非正测度构成。
3.关键性质
结合凸锥的通用性质(如中提到的modulability、normality等),共轭凸锥具有以下特性:
- 对偶性:( K^{**} = K )(在自反空间中成立)。
- 闭性:若( K )是闭凸锥,则( K^* )也是闭凸锥。
- 运算保持:对凸锥的交、和等运算,共轭运算满足特定对偶关系。
4.应用场景
共轭凸锥常见于:
- 优化理论:在KKT条件中,共轭锥用于描述对偶可行性。
- 偏微分方程:通过共轭锥分析解的存在性。
- 经济学模型:如均衡价格的对偶性。
5.示例补充
若原凸锥( K )为( mathbb{R} )中的非负象限,则共轭凸锥( K^* )也是非负象限;若( K )是二阶锥(如( { (x,t) mid |x| leq t } )),其共轭锥仍为自身。
如需进一步了解凸锥的等价条件(如modulability等),可参考中关于赋范空间凸锥性质的详细定理。
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