擬凸函數(Quasiconvex function)是一類定義在實向量空間的區間或凸子集上的實值函數,且滿足對任意實數 a {\displaystyle a} , ( − ∞ , a ) {\displaystyle (-\infty ,a)} 的原像都是凸集。反之如果原像都是凹集,則稱為擬凹函數。
凸函數一定是擬凸函數,但反之則不然,因此擬凸函數是一個更廣泛的概念。凹函數的情況也類似。
設函數 f : S → R {\displaystyle f:S\to \mathbb {R} } 定義在實向量空間的凸子集 S {\displaystyle S} 上。我們稱 f {\displaystyle f} 是擬凸的,如果對任意的 x , y ∈ S {\displaystyle x,y\in S} 和 λ ∈ [ 0 , 1 ] {\displaystyle \lambda \in [0,1]} 都有
另一種等價的定義則是任何的 S α ( f ) = { x ∣ f ( x ) ≤ α } {\displaystyle S_{\alpha }(f)=\{x\mid f(x)\leq \alpha \}} 都是凸集。
如果有 f ( λ x + ( 1 − λ ) y ) < max { f ( x ) , f ( y ) } {\displaystyle f(\lambda x+(1-\lambda )y)<\max {\big \{}f(x),f(y){\big \}}} ,則稱 f {\displaystyle f} 是嚴格擬凸的。
類似地,可以定義擬凹函數和嚴格擬凹函數。我們稱 f {\displaystyle f} 是擬凹的,如果對任意的 x , y ∈ S {\displaystyle x,y\in S} 和 λ ∈ [ 0 , 1 ] {\displaystyle \lambda \in [0,1]} 都有
如果有 f ( λ x + ( 1 − λ ) y ) > min { f ( x ) , f ( y ) } {\displaystyle f(\lambda x+(1-\lambda )y)>\min {\big \{}f(x),f(y){\big \}}} ,則稱 f {\displaystyle f} 是嚴格擬凹的。
如果一個函數既是擬凸的又是擬凹的,則稱其為擬線性的。