2.8.3. Достаточность условий Куна-Таккера для выпуклых функций.
Пусть - выпуклая вверх функция, определенная в некоторой выпуклой области пространства заданной с помощью ограничений где также выпуклые вверх функции. Тогда функция обладает тем свойством, что локальный ее максимум совпадает с глобальным. Мы покажем, что в этом случае необходимые условия максимума являются также достаточными.
Задача поиска максимума выпуклой вверх функции в выпуклой области пространства задаваемой выпуклыми вверх функциями, может быть сформулирована следующим образом:
при ограничениях
где выпуклые вверх функции.
Теорема 2.8.2. Предположим, что удовлетворяет условиям Куна-Таккера для задачи (2.8.15) при ограничениях (2.8.16). Тогда для любой точки удовлетворяющей ограничениям (2.8.16).
Доказательство. Так как ограничения — выпуклые вверх функции, то множество допустимых точек выпукло. Следовательно, все точки прямой, соединяющей допустимы, а вектор является допустимым направлением. По лемме Согласно теореме Куна—Таккера существуют числа такие, что и
Поэтому
и для направления имеет место неравенство В силу выпуклости функции из (2.8.6) имеем
Следовательно, для любой допустимой точки Теорема доказана.