4

Минимакс и максимин

[4/100%]
Показать
LaTeX
Задача 2.223

Функция f(x,y)f(x,y) непрерывна в прямоугольнике

a≤x≤a′,b≤y≤b′. a \leq x \leq a', \qquad b \leq y \leq b' .

Тогда ее максимум при данном xx и b≤y≤b′b \leq y \leq b' (вдоль отрезка, параллельного оси yy)

max⁡yf(x,y)=φ(x) \max _{y} f(x,y) = \varphi (x)

есть непрерывная функция от xx.

Будем истолковывать поверхность

z=f(x,y) z = f(x,y)

в прямоугольной системе координат x,y,zx,y,z с вертикальной осью zz как топографическую поверхность горной местности. Тогда кривая

z=φ(x) z = \varphi (x)

(в плоскости x,zx,z) есть линия горизонта хребта (какой она представляется при взгляде из далекой точки оси yy), а минимакс

min⁡xφ(x)=min⁡xmax⁡yf(x,y) \min _{x} \varphi (x) = \min _{x} \max _{y} f(x,y)

(минимум максимумов) отвечает самой низкой точке этой линии горизонта.

?
Задача 2.224

(Продолжение.) Показать, что

max⁡ymin⁡xf(x,y)≤min⁡xmax⁡yf(x,y). \max _{y} \min _{x} f(x,y) \leq \min _{x} \max _{y} f(x,y) .
?
Задача 2.225

(Продолжение.) Какой из двух знаков, << или ==, имеет место в примере

f(x,y)=1−(x−y+1)2, f(x,y) = 1 - (x-y+1)^{2},

a=0a=0, a′=2a'=2, b=0b=0, b′=4b'=4?

?
Задача 2.226

Присоединим к предположениям задачи 223 условие f(x,y)>0f(x,y) > 0. Тогда

lim⁡n→∞[∫aa′(∫bb′[f(x,y)]n dy)−1dx]−1n=min⁡xmax⁡yf(x,y). \lim _{n \to \infty } \left[\int _{a}^{a'} \left(\int _{b}^{b'} \left[f(x,y)\right]^{n} \, dy\right)^{-1} dx\right]^{-\frac{1}{n}} = \min _{x} \max _{y} f(x,y) .
?