Дифференцируемая функция называется выпуклой вниз на интервале Х, если ее график расположен не ниже касательной к нему в любой точке интервала Х.
Дифференцируемая функция называется выпуклой вверх на интервале Х, если ее график расположен не выше касательной к нему в любой точке интервала Х.
Выпуклую вверх функцию часто называют выпуклой, а выпуклую вниз – вогнутой.
Для определения выпуклости (вогнутости) функции на некотором интервале можно использовать следующие теоремы.
Теорема 1. Пусть функция
определена и непрерывна на интервале
и имеет конечную производную
. Для того, чтобы функция
была выпуклой (вогнутой) в
, необходимо и достаточно, чтобы ее производная
убывала (возрастала) на этом интервале.
Теорема 2. Пусть функция
определена и непрерывна вместе со своей производной
на
и имеет внутри
непрерывную вторую производную
. Для выпуклости (вогнутости) функции
в
необходимо и достаточно, чтобы внутри 







