Funzioni concave e derivate
Ciao,
avrei bisogno di una mano per tentare di capire questo esercizio:
Onestamente non so proprio dove mettere mano.
Grazie
avrei bisogno di una mano per tentare di capire questo esercizio:
Sia U una funzione di una variabile concava e g una funzione di una variabile non decrescente e concava. Si assuma che entrambi g ed U siano differenziabili due volte. Dimostrare che la funzione f(x) =g(U(x)), per ogni x, è concava.
Onestamente non so proprio dove mettere mano.
Grazie
Risposte
E invece è molto facile, perché tutte le tue funzioni sono derivabili a sufficienza. Se una funzione è derivabile due volte, essa è concava se e solo se ...
Sbaglio o la derivabilità non serve a nulla? 
Infatti:
\[
\begin{split}
f(\lambda x+ (1-\lambda) y) &= g(U(\lambda x+ (1-\lambda) y))\\
&\geq g (\lambda U(x)+ (1-\lambda) U(y))\\
&\geq \lambda g(U(x))+ (1-\lambda) g(U(y))\\
&=\lambda f(x)+ (1-\lambda) f(y)
\end{split}
\]
(per monotonia di $g$ e concavità di $g$ ed $U$), no?

Infatti:
\[
\begin{split}
f(\lambda x+ (1-\lambda) y) &= g(U(\lambda x+ (1-\lambda) y))\\
&\geq g (\lambda U(x)+ (1-\lambda) U(y))\\
&\geq \lambda g(U(x))+ (1-\lambda) g(U(y))\\
&=\lambda f(x)+ (1-\lambda) f(y)
\end{split}
\]
(per monotonia di $g$ e concavità di $g$ ed $U$), no?
"dissonance":
E invece è molto facile, perché tutte le tue funzioni sono derivabili a sufficienza. Se una funzione è derivabile due volte, essa è concava se e solo se ...
Se la sua derivata seconda è <= 0 credo.