Lorsque f f est dérivable, la convexité se lit sur la dérivée de f f : Si f f est dérivable sur I I, f f est convexe si et seulement si f ′ f ′ est croissante sur I. I. Si f f est dérivable sur I, I, f f est convexe si et seulement si sa courbe représentative est au-dessus de chacune de ses tangentes.
On peut aussi introduire une notion de convexité pour les fonctions à valeurs vectorielles, pourvu que l'on se donne un cône dans l'espace d'arrivée de la fonction. De façon plus précise, on suppose donnés deux espaces vectoriels et , un convexe de , un cône pointé convexe de et une fonction de dans .
Remarque L'étude de la convexité se ramène donc à l'étude des variations de f′f^{prime}f′. Si f′f^{prime}f′est dérivable, on donc est amené a étudier le signe la dérivée de f′f^{prime}f′. Cette dérivée s'appelle la dérivée secondede fffet se note f′′f^{primeprime}f′′.
Définition 1 — Soient un espace vectoriel (ou affine) réel et un convexe de . On dit qu'une fonction pour tous et de et tout dans [0 ; 1], on a : . Autrement dit : est convexe si sa « restriction » à tout segment est une fonction convexe de la variable réelle ( voir supra) 15 . Définition 2 — Soit un espace vectoriel (ou affine) réel.