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En analyse convexe, le théorème de Fenchel–Moreau (nommé d'après Werner Fenchel et Jean-Jacques Moreau) ou théorème de biconjugation de Fenchel (ou juste théorème de biconjugation) est un théorème qui donne des conditions nécessaires et suffisantes pour qu'une fonction soit égale à sa biconjuguée. Ce résultat est à mettre en contraste avec l’inégalité v[1],[2]. Ce théorème peut être vu comme une généralisation du théorème bipolaire[1]. Il est utilisé pour prouver la dualité forte (en) (à l'aide de fonction de perturbation).
Soit un espace de Hausdorff localement convexe, pour toute fonction à valeur dans la droite réelle achevée, on a si et seulement si l'une des conditions suivantes est vraie
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