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Konvex und konkav (Krümmung)

Stand: noch offen

1 · Verstehen

Du prüfst mit einer Sehne zwischen zwei Punkten, ob der Graph eine Schale (konvex) oder ein Hügel (konkav) ist, und trennst das vom Steigen und Fallen.

Konvex und konkav (Krümmung)

Voraussetzung: Monotonie

Die Monotonie sagt, ob der Graph steigt oder fällt. Die Krümmung sagt, wie er das tut: Wird die Steigung größer (konvex, der Graph wird steiler oder flacht beim Fallen ab) oder kleiner (konkav)? Das ist in der Ökonomie wichtig. Eine Kostenfunktion, die immer steiler wird, bedeutet steigende Zusatzkosten. Ein Ertrag, der immer flacher steigt, bedeutet abnehmende Zuwächse. Man könnte versuchen, die Krümmung am Steigen und Fallen abzulesen. Das ist falsch: \(e^x\) und \(\sqrt{x}\) steigen beide, aber \(e^x\) wird immer steiler und \(\sqrt{x}\) immer flacher.

Die Definition arbeitet mit einer Sehne, der Strecke zwischen zwei Punkten des Graphen. Eine Funktion heißt auf einem Intervall konvex, wenn jede Sehne oberhalb des Graphen oder auf ihm liegt. Sie heißt konkav, wenn jede Sehne unterhalb des Graphen oder auf ihm liegt. Anschaulich ist konvex wie eine Schale, nach oben gekrümmt, eine Linkskurve. Konkav ist wie ein Hügel, nach unten gekrümmt, eine Rechtskurve.

xykonvexSehne über dem GraphenxykonkavSehne unter dem Graphen

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