Гороховик Валентин Викентьевич – член-корреспондент Национальной академии наук Беларуси, доктор физико-математических наук, профессор, заведующий отделом нелинейного и стохастического анализа
ул. Сурганова, 11, 220072, Минск
Valentin V. Gorokhovik – Corresponding Member of the National Academy of Sciences of Belarus, Dr. Sc. (Physics and Mathematics), Professor, Head of the Department of Nonlinear and Stochastic Analysis
11, Surganov Str., 220072, Minsk
Тыкун Александр Станиславович – кандидат физико-математических наук, доцент
пр. Независимости, 4, 220030, Минск
Alexander S. Tykoun – Ph. D. (Physics and Mathematics), Associate Professor
4, Nezavisimosti Ave., 220030, Minsk
Функция, определенная на нормированном пространстве X, называется выпуклой относительно множества LĈ := LĈ (X,R ) липшицевых классически вогнутых функций (далее для краткости – LĈ -выпуклой), если она является верхней огибающей некоторого подмножества функций из LĈ. Функция является LĈ –выпуклой в том и только том случае, когда она полунепрерывна снизу и, кроме того, ограничена снизу некоторой липшицевой функцией. В статье вводится понятие LĈ -субдифференцируемости функции в точке, т. е. субдифференцируемости относительно липшицевых вогнутых функций, обобщающее понятие субдифференцируемости классически выпуклых функций, и доказывается, что для любой LĈ -выпуклой функции множество точек, в которых она является LĈ -субдифференцируемой, является плотным в ее эффективной области. Данное утверждение распространяет на более широкий класс полунепрерывных снизу функций известную теорему Брондстеда – Рокафеллара о существовании субдифференциала для классически выпуклых полунепрерывных снизу функций. Используя элементы подмножества LĈ θ ⊂ LĈ , состоящего из таких липшицевых вогнутых функций, которые принимают нулевое значение в нулевой точке пространства X, определяются понятия LĈ θ LĈ -субградиента и LĈ θ -субдифференциала функции в точке. Исследуются свойства LĈ θ -субдифференциалов и их связь с классическим субдифференциалом Фенхеля – Рокафеллара. Рассматривая в качестве элементарных функций множество LČ := LČ (X,R ) липшицевых выпуклых (в классическом смысле) функций, вводятся симметричные LĈ -выпуклости и LĈ -субдифференцируемости понятия LČ -вогнутости и LČ -супердифференцируемости функций. В терминах LĈθ –субдифференциалов и LČθ -супердифференциалов устанавливаются критерии для точек глобального минимума и максимума функций.
A function defined on normed vector spaces X is called convex with respect to the set LĈ := LĈ (X,R ) ofLipschitz continuous classically concave functions (further, for brevity, LĈ -convex), if it is the upper envelope of some subset of functions from LĈ. A function f is LĈ -convex if and only if it is lower semicontinuous and bounded from below by a Lipschitz function. We introduce the notion of LĈ -subdifferentiability of a function at a point, i. e., subdifferentiability with respect to Lipschitz concave functions, which generalizes the notion of subdifferentiability of classically convex functions, and prove that for each LĈ -convex function the set of points at which it is LĈ -subdifferentiable is dense in its effective domain. The last result extends the well-known Brondsted – Rockafellar theorem on the existence of the subdifferential for classically convex lower semicontinuous functions to the more wide class of lower semicontinuous functions. Using elements of the subset LĈ θ ⊂ LĈ, which consists of Lipschitz continuous functions vanishing at the origin of X we introduce the notions of LĈ θ -subgradient and LĈ θ -subdifferential for a function at a point.The properties of LĈ -subdifferentials and their relations with the classical Fenchel – Rockafellar subdifferential are studied. Considering the set LČ := LČ (X,R ) of Lipschitz continuous classically convex functions as elementary ones we define the notions of LČ -concavity and LČ -superdifferentiability that are symmetric to the LĈ -convexity and LĈ -subdifferentiability of functions. We also derive criteria for global minimum and maximum points of nonsmooth functions formulated in terms of LĈ θ -subdifferentials and LČ θ -superdifferentials.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.