Пользуясь Теоремой о среднем, получим следующие формулы для конечных приращений функции :
, где
Воспользуемся условием сильной выпуклости
Заменяя на , получим: .Следовательно, .
Поделив на и устремив к нулю, будем иметь .
Положим и, используя неравенство Коши-Буняковского, получим для любого . Это означает, что . Лемма доказана.
Пусть последовательность получена с помощью метода Ньютона и точка - глобальный минимум функции . Нижеследующая теорема устанавливает условия квадратичной скорости сходимости метода.
Теорема 1. Пусть дважды непрерывно дифференцируемая функция сильно выпукла (с константой ), а вторая производная удовлетворяет условию Липшица , для любых , и . Тогда и метод Ньютона имеет квадратичную скорость сходимости .