<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="review-article">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Appl. Math. Stat.</journal-id>
<journal-title>Frontiers in Applied Mathematics and Statistics</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Appl. Math. Stat.</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">2297-4687</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fams.2016.00014</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Applied Mathematics and Statistics</subject>
<subj-group>
<subject>Review</subject>
</subj-group>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Closedness Type Regularity Conditions in Convex Optimization and Beyond</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name><surname>Grad</surname> <given-names>Sorin-Mihai</given-names></name>
<xref ref-type="author-notes" rid="fn001"><sup>&#x0002A;</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/167449/overview"/></contrib>
</contrib-group>
<aff><institution>Faculty of Mathematics, Chemnitz University of Technology</institution> <country>Chemnitz, Germany</country></aff>
<author-notes>
<fn fn-type="edited-by"><p>Edited by: Daniel Toader Onofrei, University of Houston, USA</p></fn>
<fn fn-type="edited-by"><p>Reviewed by: Vladimir Shikhman, Universit&#x000E9; Catholique de Louvain, Belgium; Wim Van Ackooij, EDF, France</p></fn>
<fn fn-type="corresp" id="fn001"><p>&#x0002A;Correspondence: Sorin-Mihai Grad <email>grad&#x00040;mathematik.tu-chemnitz.de</email></p></fn>
<fn fn-type="other" id="fn002"><p>This article was submitted to Optimization, a section of the journal Frontiers in Applied Mathematics and Statistics</p></fn>
</author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>16</day>
<month>09</month>
<year>2016</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2016</year>
</pub-date>
<volume>2</volume>
<elocation-id>14</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>25</day>
<month>06</month>
<year>2016</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>31</day>
<month>08</month>
<year>2016</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#x000A9; 2016 Grad.</copyright-statement>
<copyright-year>2016</copyright-year>
<copyright-holder>Grad</copyright-holder>
<license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"><p>This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) or licensor are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.</p></license>
</permissions>
<abstract><p>The closedness type regularity conditions have proven during the last decade to be viable alternatives to their more restrictive interiority type counterparts, in both convex optimization and different areas where it was successfully applied. In this review article we de- and reconstruct some closedness type regularity conditions formulated by means of epigraphs and subdifferentials, respectively, for general optimization problems in order to stress that they arise naturally when dealing with such problems. The results are then specialized for constrained and unconstrained convex optimization problems. We also hint toward other classes of optimization problems where closedness type regularity conditions were successfully employed and discuss other possible applications of them.</p></abstract>
<kwd-group>
<kwd>convex optimization</kwd>
<kwd>duality</kwd>
<kwd>closedness type regularity conditions</kwd>
<kwd>conjugate functions</kwd>
<kwd>epigraphs</kwd>
<kwd>subdifferentials</kwd>
</kwd-group>
<kwd-group>
<title>AMS mathematics subject classification</title>
<kwd>90C25</kwd>
<kwd>26A51</kwd>
<kwd>90C46</kwd>
</kwd-group>
<contract-num rid="cn001">WA 922/8-1</contract-num>
<contract-num rid="cn001">GR3367/4-1</contract-num>
<contract-sponsor id="cn001">Deutsche Forschungsgemeinschaft<named-content content-type="fundref-id">10.13039/501100001659</named-content></contract-sponsor>
<counts>
<fig-count count="0"/>
<table-count count="0"/>
<equation-count count="102"/>
<ref-count count="85"/>
<page-count count="16"/>
<word-count count="12002"/>
</counts>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<title>1. Introduction and preliminaries</title>
<p>Regularity conditions play a key role in optimization and nonsmooth analysis, as additional hypotheses that guarantee the fulfillment of strong or converse duality, necessary and/or optimality conditions and various formulae, respectively. In convex optimization there have been proposed a number of regularity conditions (also called constraint qualification when they involve only the constraints of the considered problem), depending on the initial assumptions. For instance, in the differentiable case one employs the regularity conditions due to Abadie, Guignard, or Mangasarian-Fromowitz, while for nondifferentiable constrained optimization problems one has the Slater constraint qualification. However, the latter is a priori violated for many classes of problems where the constraint cone has an empty interior, and several generalizations were proposed for it, the so-called interiority type regularity conditions, that involve notions of generalized interior of a set. But even these fail for large classes of problems and, inspired by Precupanu&#x00027;s pioneering work [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>], Burachik, Jeyakumar and their coauthors, and on the other hand Bo&#x00163;, Wanka and their coauthors have proposed in [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B9">9</xref>] a new class of regularity conditions, the closedness type ones. They have proven first to be sufficient conditions for guaranteeing duality statements in optimization and subdifferential formulae in convex analysis, delivering in the meantime results and formulae in some related research fields as well. They have proven thus to be viable alternatives to their more restrictive interiority type counterparts. In this review paper, that enhances and completes a similar study provided in the book [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>], we provide a general look on the usage of the closedness type regularity conditions in the literature until now, showing that they arise naturally while dealing with optimization problems and pointing toward different assertions from the literature that can be rediscovered as special cases of the mentioned general results. To this end we deconstruct and then reconstruct closedness type regularity conditions formulated by means of epigraphs and subdifferentials, respectively, for general optimization problems, showing afterwards how to particularize them for constrained and unconstrained optimization problems.</p>
<p>As mentioned above, the first papers dealing with closedness type regularity conditions for convex optimization problems were [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>], having as a starting point earlier statements from Precupanu [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>]. Afterwards, it was noticed that other regularity conditions from the literature such as the <italic>Basic Constraint Qualification</italic> (see for instance, [<xref ref-type="bibr" rid="B11">11</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>]) or the <italic>Farkas-Minkowski Constraint Qualification</italic> (cf. [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B16">16</xref>]) can be recovered as special cases of some general closedness type regularity conditions.</p>
<p>Let <italic>X</italic> and <italic>Y</italic> be locally convex Hausdorff vector spaces, whose topological <italic>dual spaces</italic> are denoted by <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> and <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup>, respectively. The dual spaces can be endowed with different topologies among which the weak<sup>&#x0002A;</sup> ones, denoted by &#x003C9;(&#x000B7;<sup>&#x0002A;</sup>, &#x000B7;) or shortly &#x003C9;<sup>&#x0002A;</sup>, will be considered for formulating closedness type regularity conditions. The natural topology on &#x0211D; is denoted by <inline-formula><mml:math id="M103"><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula>. By &#x02329;<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>x</italic>&#x0232A; &#x0003D; <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic>) we denote the value at <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic> of the linear continuous functional <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>. A <italic>cone K</italic> &#x02286; <italic>X</italic> is a nonempty subset of <italic>X</italic> which fulfills &#x003B1;<italic>K</italic> &#x02286; <italic>K</italic> for all &#x003B1; &#x02265; 0. A convex cone <italic>K</italic> &#x02286; <italic>X</italic> induces on <italic>X</italic> the <italic>partial ordering</italic> &#x0201C;&#x02266;<sub><italic>K</italic></sub>&#x0201D; defined by <italic>x</italic> &#x02266;<sub><italic>K</italic></sub> <italic>y</italic> whenever <italic>y</italic> &#x02212; <italic>x</italic> &#x02208; <italic>K</italic>, where <italic>x</italic>, <italic>y</italic> &#x02208; <italic>X</italic>. If <italic>x</italic> &#x02266;<sub><italic>K</italic></sub> <italic>y</italic> and <italic>x</italic> &#x02260; <italic>y</italic> we write <italic>x</italic> &#x02264;<sub><italic>K</italic></sub> <italic>y</italic>. To <italic>X</italic> a <italic>greatest element</italic> with respect to &#x0201C;&#x02266;<sub><italic>K</italic></sub>&#x0201D; denoted &#x0221E;<sub><italic>K</italic></sub> &#x02209; <italic>X</italic> can be attached and we define <inline-formula><mml:math id="M104"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02022;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0222A;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Then for any <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic> one has <italic>x</italic> &#x02264;<sub><italic>K</italic></sub> &#x0221E;<sub><italic>K</italic></sub> and we consider on <italic>X</italic><sup>&#x02022;</sup> the operations <italic>x</italic> &#x0002B; &#x0221E;<sub><italic>K</italic></sub> &#x0003D; &#x0221E;<sub><italic>K</italic></sub> &#x0002B; <italic>x</italic> &#x0003D; &#x0221E;<sub><italic>K</italic></sub> for all <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic> and &#x003B1; &#x000B7; &#x0221E;<sub><italic>K</italic></sub> &#x0003D; &#x0221E;<sub><italic>K</italic></sub> for all &#x003B1; &#x02265; 0. The <italic>dual cone</italic> of <italic>K</italic> is <italic>K</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x0003D; {<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> : &#x02329;<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>x</italic>&#x0232A; &#x02265; 0 &#x02200;<italic>x</italic> &#x02208; <italic>K</italic>}. By convention, <inline-formula><mml:math id="M105"><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:math></inline-formula> for all <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>K</italic><sup>&#x0002A;</sup>.</p>
<p>Given a subset <italic>U</italic> of <italic>X</italic>, by cl <italic>U</italic>, int <italic>U</italic> and cone <italic>U</italic> we denote its <italic>closure, interior</italic> and <italic>conical hull</italic>, respectively. Moreover, if <italic>U</italic> is convex, by sqri <inline-formula><mml:math id="M106"><mml:mrow><mml:mtext>sqri&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;cone</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;is&#x000A0;a&#x000A0;closed&#x000A0;linear&#x000A0;subspace</mml:mtext><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> we denote its <italic>strong quasi-relative interior</italic>. When <italic>U</italic> &#x02286; &#x0211D;<sup><italic>n</italic></sup> we denote by ri <italic>U</italic> its <italic>relative interior</italic>, which coincides in this case with sqri <italic>U</italic>. The <italic>indicator function</italic> of <italic>U</italic> is <inline-formula><mml:math id="M107"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo>&#x0222A;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, defined as &#x003B4;<sub><italic>U</italic></sub>(<italic>x</italic>) &#x0003D; 0 if <italic>x</italic> &#x02208; <italic>U</italic> and &#x003B4;<sub><italic>U</italic></sub>(<italic>x</italic>) &#x0003D; &#x0002B;&#x0221E; otherwise, while its <italic>support function</italic> <inline-formula><mml:math id="M108"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is given by <inline-formula><mml:math id="M109"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>sup</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The <italic>normal cone</italic> associated to the set <italic>U</italic> at <italic>x</italic> &#x02208; <italic>U</italic> is <inline-formula><mml:math id="M110"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and, for &#x003B5; &#x02265; 0, the &#x003B5;<italic>-normal set</italic> of <italic>U</italic> at <italic>x</italic> &#x02208; <italic>U</italic> is <inline-formula><mml:math id="M111"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The <italic>projection function</italic> of <italic>X</italic> is Pr<sub><italic>X</italic></sub> : <italic>X</italic> &#x000D7; <italic>Y</italic> &#x02192; <italic>X</italic>, defined by Pr<sub><italic>X</italic></sub>(<italic>x</italic>, <italic>y</italic>) &#x0003D; <italic>x</italic> for (<italic>x</italic>, <italic>y</italic>) &#x02208; <italic>X</italic> &#x000D7; <italic>Y</italic>, the <italic>identity function</italic> of <italic>X</italic> is id : <italic>X</italic> &#x02192; <italic>X</italic>, id(<italic>x</italic>) &#x0003D; <italic>x</italic> for <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic> and, for <italic>n</italic> &#x02208; &#x02115;, we use the notation <inline-formula><mml:math id="M112"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x00394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>For being able to deliver by means of duality very general regularity conditions for the problem of guaranteeing the maximal monotonicity of the sum of two maximal monotone operators defined in reflexive Banach spaces, we introduced in Bo&#x00163; et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B17">17</xref>] the notion of a set closed regarding a subspace (see also [<xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>]). For the investigations in this study even more general closedness notions are necessary, that were first proposed in Boncea and Grad [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>] (and when <italic>Z</italic> &#x0003D; <italic>X</italic> &#x000D7; &#x0211D;, in [<xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>]; see also [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>]).</p>
<p><bold>Definition 1.1.</bold> Given &#x003B5; &#x02265; 0, a set <italic>U</italic> &#x02286; <italic>X</italic> &#x000D7; &#x0211D; is said to be (0, &#x003B5;)-<italic>vertically closed regarding the set Z</italic> &#x02286; <italic>X</italic> &#x000D7; &#x0211D; if (cl <italic>U</italic>) &#x02229; <italic>Z</italic> &#x02286; (<italic>U</italic> &#x02229; <italic>Z</italic>) &#x02212; (0, &#x003B5;), while when <italic>Z</italic> &#x0003D; <italic>X</italic> &#x000D7; &#x0211D;, <italic>U</italic> is called simply (0, &#x003B5;)-<italic>vertically closed</italic>. Moreover, a set <italic>U</italic> &#x02286; <italic>X</italic> that fulfills (cl <italic>U</italic>) &#x02229; <italic>W</italic> &#x0003D; <italic>U</italic> &#x02229; <italic>W</italic>, where <italic>W</italic> &#x02286; <italic>X</italic>, is said to be <italic>closed regarding the set W</italic>.</p>
<p><bold>Remark 1.</bold> A set <italic>U</italic> &#x02286; <italic>X</italic> is closed if and only if it is closed regarding the whole space <italic>X</italic>. Each closed set <italic>U</italic> &#x02286; <italic>X</italic> is closed regarding any other set <italic>W</italic> &#x02286; <italic>X</italic>, but a set <italic>U</italic> &#x02286; <italic>X</italic> that is closed regarding some <italic>W</italic> &#x02286; <italic>X</italic> is not necessarily closed, as shown below in Example 1.</p>
<p><bold>Example 1.</bold> The interval [0, 1) &#x02286; &#x0211D; is closed regarding the set {0}, but not closed.</p>
<p><bold>Example 2.</bold> The set {0} &#x000D7; (0, &#x0002B;&#x0221E;) &#x02286; &#x0211D;<sup>2</sup> is (0, &#x003B5;)-vertically closed regarding the set [&#x02212;1, 1] &#x000D7; (&#x02212;1, &#x0002B;&#x0221E;) for all &#x003B5; &#x0003E; 0, but there is no &#x003B5; &#x02265; 0 for it to be (0, &#x003B5;)-vertically closed regarding the set [&#x02212;1, 1] &#x000D7; (&#x02212;&#x0221E;, 0]. On the other hand, the set [0, 1] &#x000D7; (0, &#x0002B;&#x0221E;) &#x02286; &#x0211D;<sup>2</sup> is (0, &#x003B5;)-vertically closed for all &#x003B5; &#x0003E; 0, while the set [0, 1] &#x000D7; (0, 1) &#x02286; &#x0211D;<sup>2</sup> is not (0, &#x003B5;)-vertically closed for any &#x003B5; &#x02265; 0.</p>
<p><bold>Remark 2.</bold> In the literature one can find other definitions of &#x003B5;-<italic>closed</italic> (see for instance [<xref ref-type="bibr" rid="B23">23</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B24">24</xref>]) and <italic>vertically closed</italic> (see [<xref ref-type="bibr" rid="B25">25</xref>]) sets, respectively, introduced for purposes that have basically nothing in common with our present investigations.</p>
<p>Let us present now some preliminary notions and results involving functions. Given a function <inline-formula><mml:math id="M113"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, its <italic>domain</italic> is dom <italic>f</italic> &#x0003D; {<italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic> : <italic>f</italic>(<italic>x</italic>) &#x0003C; &#x0002B;&#x0221E;}, its <italic>epigraph</italic> epi <italic>f</italic> &#x0003D; {(<italic>x, r</italic>) &#x02208; <italic>X</italic> &#x000D7; &#x0211D; : <italic>f</italic>(<italic>x</italic>) &#x02264; <italic>r</italic>} and <italic>conjugate function</italic> <inline-formula><mml:math id="M114"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>:</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, <italic>f</italic><sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>) &#x0003D; sup{&#x02329;<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>x</italic>&#x0232A; &#x02212; <italic>f</italic>(<italic>x</italic>) : <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic>}. If <italic>U</italic> &#x02286; <italic>X</italic>, the <italic>conjugate function of f regarding U</italic> &#x02286; <italic>X</italic> is <inline-formula><mml:math id="M115"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M116"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. We call <italic>f proper</italic> when <italic>f</italic>(<italic>x</italic>) &#x0003E; &#x02212; &#x0221E; for all <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic> and dom <italic>f</italic> &#x02260; &#x02205;. When <italic>f</italic> is proper and &#x003B5; &#x02265; 0, if <italic>f</italic>(<italic>x</italic>) &#x02208; &#x0211D; the <italic>(convex)</italic> &#x003B5;<italic>-subdifferential</italic> of <italic>f</italic> at <italic>x</italic> is <inline-formula><mml:math id="M117"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> &#x02200;<italic>y</italic> &#x02208; <italic>X</italic>}, while if <italic>f</italic>(<italic>x</italic>) &#x0003D; &#x0002B;&#x0221E; we take by convention &#x02202;<sub>&#x003B5;</sub><italic>f</italic>(<italic>x</italic>) &#x0003D; &#x02205;. The &#x003B5;-subdifferential of <italic>f</italic> becomes in case &#x003B5; &#x0003D; 0 its classical <italic>(convex) subdifferential</italic> denoted by &#x02202;<italic>f</italic>. When <italic>U</italic> &#x02286; <italic>X</italic> and &#x003B5; &#x02265; 0 one has <inline-formula><mml:math id="M118"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. The <italic>Young-Fenchel inequality</italic> says that <inline-formula><mml:math id="M119"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for all <italic>x</italic> &#x02208; <italic>U</italic> and <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>. If <italic>U</italic> &#x0003D; <italic>X</italic>, this inequality is fulfilled as equality if and only if <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; &#x02202;<italic>f</italic>(<italic>x</italic>) and in general one has <italic>f</italic><sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>) &#x0002B; <italic>f</italic>(<italic>x</italic>) &#x02264; &#x02329;<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>x</italic>&#x0232A; &#x0002B; &#x003B5; if and only if <inline-formula><mml:math id="M120"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. When <inline-formula><mml:math id="M121"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> are proper, their <italic>infimal convolution</italic> is <inline-formula><mml:math id="M122"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo class="MathClass-ord">&#x025A1;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M123"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo class="MathClass-ord">&#x025A1;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, that is called <italic>exact</italic> at <italic>a</italic> &#x02208; <italic>X</italic> when there exists an <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic> such that <italic>f</italic>&#x025A1;<italic>g</italic>(<italic>a</italic>) &#x0003D; <italic>f</italic>(<italic>x</italic>) &#x0002B; <italic>g</italic>(<italic>a</italic> &#x02212; <italic>x</italic>). For &#x003B1; &#x02208; &#x0211D;, defining the function <inline-formula><mml:math id="M124"><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, (&#x003B1;<italic>f</italic>)(<italic>x</italic>) &#x0003D; &#x003B1;<italic>f</italic>(<italic>x</italic>) for <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic>, we take 0<italic>f</italic> &#x0003D; &#x003B4;<sub>dom <italic>f</italic></sub> when &#x003B1; &#x0003D; 0. Given a linear continuous mapping <italic>A</italic> : <italic>X</italic> &#x02192; <italic>Y</italic>, its <italic>adjoint</italic> is <italic>A</italic><sup>&#x0002A;</sup> : <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02192; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, &#x02329;<italic>A</italic><sup>&#x0002A;</sup><italic>y</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>x</italic>&#x0232A; &#x0003D; &#x02329;<italic>y</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>Ax</italic>&#x0232A; for any (<italic>x</italic>, <italic>y</italic><sup>&#x0002A;</sup>) &#x02208; <italic>X</italic> &#x000D7; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup>, while Im<italic>A</italic> &#x0003D; {<italic>Ax</italic> : <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic>} denotes its <italic>image</italic>.</p>
<p>Let <italic>K</italic> &#x02286; <italic>X</italic> be a convex cone <inline-formula><mml:math id="M125"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is said to be <italic>K</italic>-<italic>increasing</italic> if <italic>f</italic>(<italic>x</italic>) &#x02264; <italic>f</italic>(<italic>y</italic>) for all <italic>x</italic>, <italic>y</italic> &#x02208; <italic>X</italic> such that <italic>x</italic> &#x02266;<sub><italic>K</italic></sub> <italic>y</italic>. A vector function <italic>F</italic> : <italic>Y</italic> &#x02192; <italic>X</italic><sup>&#x02022;</sup> is said to be <italic>proper</italic> if its <italic>domain</italic> dom <italic>F</italic> &#x0003D; {<italic>y</italic> &#x02208; <italic>Y</italic> : <italic>F</italic>(<italic>y</italic>) &#x02208; <italic>X</italic>} is nonempty and <italic>K</italic>-<italic>convex</italic> if <italic>F</italic>(<italic>tx</italic> &#x0002B; (1 &#x02212; <italic>t</italic>)<italic>y</italic>) &#x02266;<sub><italic>K</italic></sub> <italic>tF</italic>(<italic>x</italic>) &#x0002B; (1 &#x02212; <italic>t</italic>)<italic>F</italic>(<italic>y</italic>) for all <italic>x</italic>, <italic>y</italic> &#x02208; <italic>Y</italic> and all <italic>t</italic> &#x02208; [0, 1]. When <italic>K</italic> is closed, it is called <italic>K</italic>-epi-<italic>closed</italic> if its <italic>K</italic>-<italic>epigraph</italic> epi<sub><italic>K</italic></sub> <italic>F</italic> &#x0003D; {(<italic>y, x</italic>) &#x02208; <italic>Y</italic> &#x000D7; <italic>X</italic> : <italic>x</italic> &#x02208; <italic>F</italic>(<italic>y</italic>) &#x0002B; <italic>K</italic>} is closed. For <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>K</italic><sup>&#x0002A;</sup> the function <inline-formula><mml:math id="M126"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is defined by (<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup><italic>F</italic>)(<italic>y</italic>) &#x0003D; &#x02329;<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>F</italic>(<italic>y</italic>)&#x0232A;, <italic>y</italic> &#x02208; <italic>Y</italic>.</p>
<p>For an attained infimum (supremum) instead of inf (sup) we write min (max), while the optimal objective value of the optimization problem (<italic>P</italic>) is denoted by <italic>v</italic>(<italic>P</italic>).</p>
</sec>
<sec id="s2">
<title>2. General perturbed scalar optimization problems</title>
<p>The two main classical duality approaches in convex optimization, the <italic>Lagrange</italic> type for the constrained optimization problems and the <italic>Fenchel</italic> type for the unconstrained ones, have been unified in the general theory of conjugate duality by means of perturbations that can be found, for instance, in Rockafellar [<xref ref-type="bibr" rid="B26">26</xref>], Z&#x00103;linescu [<xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>], Ekeland and Temam [<xref ref-type="bibr" rid="B28">28</xref>], and Bo&#x00163; et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>]. Note that also other duality concepts from the literature can be reconsidered in the framework of this general theory, as we have done for the Wolfe and Mond-Weir duality concepts in Bo&#x00163; et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>], Bo&#x00163; and Grad [<xref ref-type="bibr" rid="B30">30</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B31">31</xref>], and Grad and Pop [<xref ref-type="bibr" rid="B32">32</xref>] and the geometric duality in Bo&#x00163; et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B33">33</xref>]. In the following we present briefly this general duality scheme before proceeding with the &#x003B5;-duality investigations that lead to constructing closedness type regularity conditions for guaranteeing strong and stable duality, respectively.</p>
<p>Consider two locally convex Hausdorff vector spaces <italic>X</italic> and <italic>Y</italic> and the proper function <inline-formula><mml:math id="M127"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>. Let the general optimization problem</p>
<disp-formula id="E1"><mml:math id="M1"><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Using a proper <italic>perturbation function</italic> <inline-formula><mml:math id="M128"><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, fulfilling &#x003A6;(<italic>x</italic>, 0) &#x0003D; <italic>F</italic>(<italic>x</italic>) for all <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic>, a hypothesis that guarantees that 0 &#x02208; Pr<sub><italic>Y</italic></sub>dom&#x003A6;, the problem (<italic>PG</italic>) can be rewritten as</p>
<disp-formula id="E2"><mml:math id="M2"><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>We call <italic>Y</italic> the <italic>perturbation space</italic> and its elements <italic>perturbation variables</italic>. Note that the way &#x003A6; is defined guarantees that 0 &#x02208; Pr<sub><italic>Y</italic></sub>(dom&#x003A6;). To (<italic>PG</italic>) one attaches the following <italic>conjugate dual</italic> problem (cf., for instance, [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B26">26</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>])</p>
<disp-formula id="E3"><mml:math id="M3"><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>sup</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy="false">&#x0007B;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>and for this primal-dual pair of optimization problems <italic>weak duality</italic> always holds, i.e., <italic>v</italic>(<italic>DG</italic>) &#x02264; <italic>v</italic>(<italic>PG</italic>). In order to investigate further duality properties of these optimization problems, for each <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> we consider the following problem</p>
<disp-formula id="E4"><mml:math id="M4"><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>obtained by linearly perturbing the objective function of (<italic>PG</italic>). Thus (<italic>PG</italic>) is embedded in the family of optimization problems <inline-formula><mml:math id="M129"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where it coincides with (<italic>PG</italic><sub>0</sub>). To each problem in the mentioned family one can attach the corresponding conjugate dual problem, namely, for <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>,</p>
<disp-formula id="E5"><mml:math id="M5"><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>sup</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy="false">&#x0007B;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>By construction, whenever <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> one has <inline-formula><mml:math id="M130"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, but more important is to find out when the optimal objective values of the primal and its corresponding dual problem coincide or they are different with less than a given small &#x003B5; &#x02265; 0.</p>
<p><bold>Definition 2.1.</bold> Let &#x003B5; &#x02265; 0. We say that there is &#x003B5;<italic>-duality gap</italic> for the problems (<italic>PG</italic>) and (<italic>DG</italic>) if <italic>v</italic>(<italic>PG</italic>) &#x02212; <italic>v</italic>(<italic>DG</italic>) &#x02264; &#x003B5;. If <inline-formula><mml:math id="M131"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:math></inline-formula> for all <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, we say that for (<italic>PG</italic>) and (<italic>DG</italic>) one has <italic>stable</italic> &#x003B5;<italic>-duality gap</italic>.</p>
<p><bold>Definition 2.2.</bold> We say that there is <italic>strong duality</italic> for the problems (<italic>PG</italic>) and (<italic>DG</italic>) if <italic>v</italic>(<italic>PG</italic>) &#x0003D; <italic>v</italic>(<italic>DG</italic>) and (<italic>DG</italic>) has an optimal solution. When there is strong duality for (<italic>PG</italic>) and (<italic>DG</italic>) and (<italic>PG</italic>) has an optimal solution, too, one speaks about <italic>total duality</italic>. If <inline-formula><mml:math id="M132"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M133"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> has an optimal solution for all <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, we say that for (<italic>PG</italic>) and (<italic>DG</italic>) one has <italic>stable strong duality</italic>.</p>
<p><bold>Definition 2.3.</bold> Let &#x003B5; &#x02265; 0. An element <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic> is said to be an &#x003B5;<italic>-optimal solution</italic> to (<italic>PG</italic>) if 0 &#x02208; &#x02202;<sub>&#x003B5;</sub> &#x003A6; (&#x000B7;, 0)(<italic>x</italic>).</p>
<p>In order to ensure strong duality for (<italic>PG</italic>) and (<italic>DG</italic>) one usually assumes that &#x003A6; is convex and a certain regularity condition is fulfilled. Various such additional hypotheses were considered in the literature (some of which are mentioned later in Remark 8), the most relevant being the interiority type ones (mentioned in [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>]) and the closedness type ones (cf. [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>]). Moreover, the situation of total duality is closely related to some subdifferential formulae and the regularity conditions can be used to guarantee these, too. However, in some situations one can only show that the difference between the optimal objective values of the primal and dual problem is less than an &#x003B5; &#x02265; 0, situation coined in Boncea and Grad [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>] as &#x003B5;-duality gap. Using as a basis our investigations in these articles, where the &#x003B5;-duality gap for composed and constrained optimization problems, respectively, were characterized via epigraph and subdifferential inclusions, we provide in the following section characterizations via epigraph inclusions of stable &#x003B5;-duality gap (for an &#x003B5; &#x02265; 0) for very general optimization problems, with the involved functions not necessary convex, only proper. Endowing then the functions with the classical convexity and topological properties, we derive new important equivalences as well as sufficient conditions, from which when &#x003B5; &#x0003D; 0 <italic>closedness type regularity conditions</italic> are derived. These can then be employed, for instance, for subdifferential formulae, as done in Bo&#x00163; et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>], Hiriart-Urruty [<xref ref-type="bibr" rid="B34">34</xref>], and Bo&#x00163; and Grad [<xref ref-type="bibr" rid="B35">35</xref>] or, like in Bo&#x00163; and Grad [<xref ref-type="bibr" rid="B36">36</xref>] and Grad and Wanka [<xref ref-type="bibr" rid="B37">37</xref>], for providing formulae for biconjugates of combinations of functions.</p>
<p>After presenting these investigations for general optimization problems, we deal with both <italic>constrained</italic> and <italic>unconstrained optimization problems</italic>, showing how the mentioned results can be specialized for them, too, by means of the perturbation theory (cf. [<xref ref-type="bibr" rid="B26">26</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>]). In this way some of our results from Grad [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>], Bo&#x00163; et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B38">38</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B39">39</xref>], Boncea and Grad [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>], and Bo&#x00163; and Grad [<xref ref-type="bibr" rid="B35">35</xref>] as well as different others from the literature (e.g., from [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>]) can be obtained as special cases of the general statements presented below.</p>
<p>Before proceeding, we recall a statement that will play an important role later in our investigations when additional convexity and topological hypotheses will be considered on the function &#x003A6; in order to derive closedness type regularity conditions for various duality situations.</p>
<p><bold>Lemma 2.1.</bold> <italic>(cf. [<xref ref-type="bibr" rid="B40">40</xref>, Theorem 2.2 and Theorem 2.3], see also [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>, Theorem 5.1 and Theorem 5.2] and [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>]) Let the function &#x003A6; be also convex and lower semicontinuous. Then one has</italic> <inline-formula><mml:math id="M134"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>cl</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>and</italic></p>
<disp-formula id="E6"><mml:math id="M6"><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>cl</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x022C3;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>cl</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>To make this review paper as self-contained as possible, we recall the definition of the Lagrangian function for the pair of primal-dual problems <inline-formula><mml:math id="M135"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, and a nice connection between it and the optimal objective values of the mentioned problems (cf. [<xref ref-type="bibr" rid="B26">26</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>]).</p>
<p><bold>Definition 2.4.</bold> Let <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>. The function <inline-formula><mml:math id="M136"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> defined by</p>
<disp-formula id="E7"><mml:math id="M7"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>is called the <italic>Lagrangian function</italic> of the pair of primal-dual problems <inline-formula><mml:math id="M137"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> relative to the perturbation function &#x003A6;.</p>
<p><bold>Remark 3.</bold> Given <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, one can rewrite the primal-dual pair of problems <inline-formula><mml:math id="M138"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> by means of the Lagrangian <inline-formula><mml:math id="M139"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> as follows. The dual problem <inline-formula><mml:math id="M140"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is equivalent to <inline-formula><mml:math id="M141"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>sup</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, while if for any <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic> the function &#x003A6;(<italic>x</italic>, &#x000B7;) is convex, lower semicontinuous and nowhere equal to &#x02212;&#x0221E;, <inline-formula><mml:math id="M142"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> actually means <inline-formula><mml:math id="M143"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>sup</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. Note that even without the additional hypotheses, <inline-formula><mml:math id="M144"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>sup</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="s3">
<title>3. Characterizations involving epigraphs</title>
<p>Most of the closedness type regularity conditions that can be found in the literature are constructed by means of epigraphs and this section is dedicated to them.</p>
<p>Let &#x003B5; &#x02265; 0. We begin our presentation with a characterization via epigraph inclusions of a situation of partial stable &#x003B5;-duality gap for the problems (<italic>PG</italic>) and (<italic>DG</italic>) that holds for very general proper functions, no convexity or topological assumptions being necessary in order to derive it. Despite its simple formulation and proof, this statement is a key result for the following presentation and one shall see that using it virtually all the statements involving closedness type regularity conditions from the literature on duality for convex optimization problems, some of which have quite involved proofs in the original sources, can be rediscovered.</p>
<p><bold>Theorem 3.1.</bold> <italic>Given a subset W of X<sup>&#x0002A;</sup>, one has</italic></p>
<disp-formula id="E8"><label>(1)</label><mml:math id="M8"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic>if and only if for each x<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; W there exists a &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; Y<sup>&#x0002A;</sup> such that</italic></p>
<disp-formula id="E9"><label>(2)</label><mml:math id="M9"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic>PROOF</italic>. If <italic>W</italic> is empty or for <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>W</italic> it holds (&#x003A6;(&#x000B7;, 0))<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>) &#x0003D; &#x0002B;&#x0221E;, there is nothing to prove, since subtracting anything from an empty set gives again the empty set and <inline-formula><mml:math id="M145"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, respectively.</p>
<p>Let <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>W</italic> such that (&#x003A6;(&#x000B7;, 0))<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>) &#x02208; &#x0211D;. Then (<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, (&#x003A6;(&#x000B7;, 0))<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>)) &#x02208; epi(&#x003A6;(&#x000B7;, 0))<sup>&#x0002A;</sup>. For &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> one has (<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup>, (&#x003A6;(&#x000B7;, 0))<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>)) &#x02208; epi &#x003A6;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02212; (0, 0, &#x003B5;) if and only if &#x003A6;<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup>) &#x02264; (&#x003A6;(&#x000B7;, 0))<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>) &#x0002B; &#x003B5;, hence the desired equivalence.&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x025A1;</p>
<p><bold>Remark 4.</bold> One can rewrite the inequality (Equation 2) as &#x02212;(&#x003A6;(&#x000B7;, 0))<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>) &#x02264; &#x02212;&#x003A6;<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup>) &#x0002B; &#x003B5;, where in the left-hand side there is actually <inline-formula><mml:math id="M146"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. However, in the right-hand side one does not necessarily have <inline-formula><mml:math id="M147"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, since there is no guarantee that the supremum in <inline-formula><mml:math id="M148"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is attained at &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup>. Consequently, Equation (2) implies <inline-formula><mml:math id="M149"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, i.e., condition (1) implies that there is a partial (because <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>W</italic> &#x02286; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>) stable &#x003B5;-duality gap for the problems (<italic>PG</italic>) and (<italic>DG</italic>). Note also that employing (Equation 2), one can characterize the stable &#x003B5;-duality gap for the primal-dual pair (<italic>PG</italic>) &#x02212; &#x02212;(<italic>DG</italic>) via the epigraph inclusion</p>
<disp-formula id="E10"><label>(3)</label><mml:math id="M10"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:munder></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>When &#x003B5; &#x0003D; 0 the epigraph inclusion and the inequality from Theorem 3.1 collapse both into equalities.</p>
<p><bold>Corollary 3.2.</bold> <italic>Given a subset W of X<sup>&#x0002A;</sup>, one has</italic></p>
<disp-formula id="E11"><label>(4)</label><mml:math id="M11"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic>if and only if for each <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>W</italic> there exists a &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> such that</italic></p>
<disp-formula id="E12"><mml:math id="M12"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>Taking <italic>W</italic> &#x0003D; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, one obtains an epigraph inclusion that ensures the stable &#x003B5;-duality gap for (<italic>PG</italic>) and (<italic>DG</italic>), that (taking into consideration Corollary 3.2) becomes stable strong duality when &#x003B5; &#x0003D; 0.</p>
<p><bold>Corollary 3.3.</bold> <italic>It holds</italic></p>
<disp-formula id="E13"><label>(5)</label><mml:math id="M13"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic>if and only if for each <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> there exists a &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> such that</italic></p>
<disp-formula id="E14"><mml:math id="M14"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Corollary 3.4.</bold> <italic>It holds</italic></p>
<disp-formula id="E15"><mml:math id="M15"><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></disp-formula>
<p><italic>if and only if for each <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> there exists a &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> such that</italic></p>
<disp-formula id="E16"><mml:math id="M16"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mtext>min</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>Using Theorem 3.1, one can derive necessary and sufficient &#x003B5;-optimality conditions for primal-dual pairs <inline-formula><mml:math id="M150"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>.</p>
<p><bold>Theorem 3.5.</bold> <italic>Let W be a subset of X<sup>&#x0002A;</sup> and x<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; W</italic>.</p>
<list list-type="simple">
<list-item><p><italic>(a) If <inline-formula><mml:math id="M151"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> is an optimal solution to <inline-formula><mml:math id="M152"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and Equation (1) is satisfied, then there exists an &#x003B5;-optimal solution &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> to <inline-formula><mml:math id="M153"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, such that</italic>
<disp-formula id="E17"><label>(6)</label><mml:math id="M17"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p><italic>or, equivalently,</italic>
<disp-formula id="E18"><label>(7)</label><mml:math id="M18"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p></list-item>
<list-item><p><italic>(b) Assume that <inline-formula><mml:math id="M154"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> and &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> fulfill (Equations 6 or 7). Then <inline-formula><mml:math id="M155"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is an &#x003B5;-optimal solution to <inline-formula><mml:math id="M156"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> is an &#x003B5;-optimal solution to <inline-formula><mml:math id="M157"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M158"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</italic></p></list-item>
</list>
<list list-type="simple">
<list-item><p><italic>PROOF</italic>. (a) From Theorem 3.1 and Remark 4 one obtains <inline-formula><mml:math id="M159"><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. The weak duality for <inline-formula><mml:math id="M160"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M161"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> yields <inline-formula><mml:math id="M162"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, i.e., &#x00233; is an &#x003B5;-optimal solution to <inline-formula><mml:math id="M163"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item><p>(b) From Equation (6) one gets <inline-formula><mml:math id="M164"><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, that, employing also the weak duality, implies <inline-formula><mml:math id="M165"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Then <inline-formula><mml:math id="M166"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is an &#x003B5;-optimal solution to <inline-formula><mml:math id="M167"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> one to <inline-formula><mml:math id="M168"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
</list>
<p>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x025A1;</p>
<p><bold>Remark 5.</bold> Note that in Theorem 3.5 one does not obtain the kind of equivalence usually delivered in optimality conditions statements as in <italic>a</italic>) one assumes <inline-formula><mml:math id="M169"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> to be an optimal solution to <inline-formula><mml:math id="M170"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, while in <italic>b</italic>) <inline-formula><mml:math id="M171"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> turns out to be only an &#x003B5;-optimal solution to <inline-formula><mml:math id="M172"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>When &#x003B5; &#x0003D; 0, relations (Equations 6 and 7) become <italic>optimality conditions</italic> for <inline-formula><mml:math id="M173"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M174"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p><bold>Corollary 3.6.</bold> <italic>Let W be a subset of X<sup>&#x0002A;</sup> and x<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; W</italic>.</p>
<list list-type="simple">
<list-item><p><italic>(a) If <inline-formula><mml:math id="M175"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> is an optimal solution to <inline-formula><mml:math id="M176"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the condition (4) is satisfied, then there exists an optimal solution &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> to <inline-formula><mml:math id="M177"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, such that</italic>
<disp-formula id="E19"><label>(8)</label><mml:math id="M19"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p><italic>or, equivalently,</italic>
<disp-formula id="E20"><label>(9)</label><mml:math id="M20"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p></list-item>
<list-item><p><italic>(b) Assume that <inline-formula><mml:math id="M178"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> and &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> fulfill (Equations 8 or 9). Then <inline-formula><mml:math id="M179"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is an optimal solution to <inline-formula><mml:math id="M180"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> is an optimal solution to <inline-formula><mml:math id="M181"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M182"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</italic></p></list-item>
</list>
<p><bold>Remark 6.</bold> When <italic>W</italic> &#x0003D; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, Corollary 3.6 delivers <italic>stable optimality conditions</italic> for (<italic>PG</italic>) and (<italic>DG</italic>).</p>
<p><bold>Remark 7.</bold> Taking <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x0003D; 0 in Theorem 3.5 one obtains &#x003B5;-optimality conditions for the primal-dual pair of optimization problems (<italic>PG</italic>) &#x02212; (<italic>DG</italic>) and, moreover, (or, alternatively, directly from Corollary 3.3) that the satisfaction of the condition (5) guarantees that there is &#x003B5;-duality gap for these problems.</p>
<p>So far we have <italic>deconstructed</italic> the closedness type regularity conditions formulated by means of epigraph inclusions, showing that such inclusions are intimately connected to &#x003B5;-duality gap statements. In the following we will <italic>reconstruct</italic> them and for this we add convexity and topological properties to the function &#x003A6;.</p>
<p>We begin with an characterization of Equation (2) by means of the notion of the (0, &#x003B5;)-vertical closedness of the conjugate of &#x003A6; regarding a product set that can be obtained via Lemma 2.1 and Theorem 3.1.</p>
<p><bold>Theorem 3.7.</bold> <italic>Let W be a subset of <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> and take the function &#x003A6; also convex and lower semicontinuous. Then the set</italic> <inline-formula><mml:math id="M183"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> <italic>is (0, &#x003B5;)-vertically closed regarding <italic>W</italic> &#x000D7; &#x0211D; in the topology &#x003C9;(<italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>X</italic>) &#x000D7; <inline-formula><mml:math id="M184"><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula> if and only if for every <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>W</italic> there exists a &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> such that Equation (2) holds.</italic></p>
<p>When &#x003B5; &#x0003D; 0 Theorem 3.7 collapses to Bo&#x00163; [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>, Theorem 9.1].</p>
<p><bold>Corollary 3.8.</bold> <italic>Let W be a subset of <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> and the function &#x003A6; be also convex and lower semicontinuous. Then the set</italic> <inline-formula><mml:math id="M185"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> <italic>is closed regarding the set <italic>W</italic>&#x000D7;&#x0211D; in the topology &#x003C9;(<italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>X</italic>) &#x000D7; <inline-formula><mml:math id="M186"><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula> if and only if for each <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>W</italic> there exists a &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> such that</italic></p>
<disp-formula id="E21"><mml:math id="M21"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mtext>min</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>Taking in Theorem 3.7 <italic>W</italic> &#x0003D; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> one gets the following statement.</p>
<p><bold>Corollary 3.9.</bold> <italic>Let the function &#x003A6; be also convex and lower semicontinuous. Then the set</italic> <inline-formula><mml:math id="M187"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> <italic>is (0, &#x003B5;)-vertically closed in the topology &#x003C9;(<italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>X</italic>) &#x000D7; <inline-formula><mml:math id="M188"><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula> if and only if for each <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> there exists a &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> such that</italic></p>
<disp-formula id="E22"><mml:math id="M22"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>Taking in Corollary 3.8 moreover <italic>W</italic> &#x0003D; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> (or &#x003B5; &#x0003D; 0 in Corollary 3.9, noticing also the comment preceding Corollary 3.1), one obtains a characterization of the stable strong duality for (<italic>PG</italic>) and (<italic>DG</italic>), rediscovering thus [<xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>, Theorem 3.2.2] and [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>, Theorem 3.1].</p>
<p><bold>Corollary 3.10.</bold> <italic>Let the function &#x003A6; be also convex and lower semicontinuous. Then the set</italic> <inline-formula><mml:math id="M189"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> <italic>is closed in the topology &#x003C9;(<italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>X</italic>) &#x000D7; <inline-formula><mml:math id="M190"><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula> if and only if for each <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> there exists a &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> such that</italic></p>
<disp-formula id="E23"><mml:math id="M23"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mtext>min</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>A crucial consequence of Theorem 3.7, via Corollary 3.10, is the strong duality statement for (<italic>PG</italic>) and (<italic>DG</italic>) that follows (see also [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>]) and contains the weakest hypotheses that guarantee this outcome.</p>
<p><bold>Corollary 3.11.</bold> <italic>Assume that &#x003A6; is convex and lower semicontinuous. If</italic> <inline-formula><mml:math id="M191"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> <italic>epi &#x003A6;<sup>&#x0002A;</sup> is a closed set in the topology &#x003C9;(<italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>X</italic>) &#x000D7; <inline-formula><mml:math id="M192"><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula>, then <italic>v</italic>(<italic>PG</italic>) &#x0003D; <italic>v</italic>(<italic>DG</italic>) and the dual problem (<italic>DG</italic>) has an optimal solution &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup>.</italic></p>
<p><bold>Remark 8.</bold> Several regularity conditions were proposed in the literature in order to achieve strong duality for (<italic>PG</italic>) and (<italic>DG</italic>). We list in the following the most important of those considered when the function &#x003A6; is convex (cf. [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>]), namely the one involving continuity</p>
<disp-formula id="E24"><mml:math id="M24"><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>G</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02203;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mtext>&#x02009;such&#x02009;that</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mtext>dom&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mtext>&#x02009;and&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>is&#x000A0;continuous&#x000A0;at&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>,</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>a weak generalized interiority type one,</p>
<disp-formula id="E25"><mml:math id="M25"><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>G</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>X</mml:mi><mml:mtext>&#x02009;and&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mtext>&#x02009;are&#x02009;Fr&#x000E9;chet&#x02009;spaces</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mtext>&#x02009;is&#x000A0;lower</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>semicontinuous&#x000A0;and&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mtext>sqri&#x000A0;Pr</mml:mtext><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mtext>(dom&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mtext>),</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>another one applicable when the dimension of the linear hull of Pr<sub><italic>Y</italic></sub>(dom &#x003A6;) is finite,</p>
<disp-formula id="E26"><mml:math id="M26"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>G</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;ri&#x02009;</mml:mtext><mml:msub><mml:mtext>Pr</mml:mtext><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mtext>dom&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>and finally the closedness type regularity condition already mentioned in Corollary 3.11,</p>
<disp-formula id="E27"><mml:math id="M27"><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>G</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mtext>&#x02009;is&#x02009;lower&#x02009;semicontinuous&#x02009;and&#x02009;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>Pr</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mtext>epi&#x02009;</mml:mtext><mml:msup><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;is</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>closed&#x000A0;in&#x000A0;the&#x02009;topology&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Worth noticing is that that all these four regularity conditions ensure actually stable strong duality for the primal-dual pair of optimization problems (<italic>PG</italic>) &#x02212; &#x02212;(<italic>DG</italic>). One can thus notice that <inline-formula><mml:math id="M193"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <italic>i</italic> &#x0003D; 1, 2, 3, imply <inline-formula><mml:math id="M194"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, which is equivalent to the stable strong duality for (<italic>PG</italic>) and (<italic>DG</italic>). An example to show that the closedness type regularity condition <inline-formula><mml:math id="M195"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is indeed weaker than its counterparts of continuity or interiority type follows, others being available for instance in Bo&#x00163; et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>].</p>
<p><bold>Example 3.</bold> (cf. [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>]) Let <italic>X</italic> &#x0003D; <italic>Y</italic> &#x0003D; &#x0211D; and <inline-formula><mml:math id="M196"><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, &#x003A6;(<italic>x</italic>, <italic>y</italic>) &#x0003D; &#x003B4;<sub>&#x0211D;<sub>&#x0002B;</sub></sub>(<italic>x</italic>)&#x0002B;&#x003B4;<sub>&#x0211D;<sub>&#x02212;</sub></sub>(<italic>x</italic> &#x0002B; <italic>y</italic>). Then <inline-formula><mml:math id="M197"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is closed, thus <inline-formula><mml:math id="M198"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is satisfied, while neither is &#x003A6;(0, &#x000B7;) continuous at 0 nor is 0 &#x02208; ri Pr<sub><italic>Y</italic></sub>(dom &#x003A6;) &#x0003D; (&#x02212;&#x0221E;, 0) fulfilled, hence <inline-formula><mml:math id="M199"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <italic>i</italic> &#x0003D; 1, 2, 3, fail in this case.</p>
<p>Necessary and sufficient <italic>optimality conditions</italic> for <inline-formula><mml:math id="M200"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M201"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>W</italic> &#x02286; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> follow by means of Theorem 3.5 via Corollary 3.10 (see also [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>]).</p>
<p><bold>Corollary 3.12.</bold> <italic>Let W be a subset of <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> and <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>W</italic>.</italic></p>
<list list-type="simple">
<list-item><p><italic>(a) Assume that &#x003A6; is convex. Let</italic> <inline-formula><mml:math id="M202"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> <italic>be an optimal solution to</italic> <inline-formula><mml:math id="M203"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>and assume that one of the regularity conditions</italic> <inline-formula><mml:math id="M204"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <italic>i &#x02208;</italic> {1, 2, 3, 4}, <italic>is fulfilled. Then there exists a &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup>, an optimal solution to</italic> <inline-formula><mml:math id="M205"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <italic>such that one has</italic>
<disp-formula id="E28"><label>(10)</label><mml:math id="M28"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p><italic>or, equivalently,</italic>
<disp-formula id="E29"><label>(11)</label><mml:math id="M29"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p></list-item>
<list-item><p><italic>(b) Assume that</italic> <inline-formula><mml:math id="M206"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> <italic>and &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> fulfill (Equation 10) or (Equation 11). Then</italic> <inline-formula><mml:math id="M207"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> <italic>is an optimal solution to</italic> <inline-formula><mml:math id="M208"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <italic>&#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> is an optimal solution to</italic> <inline-formula><mml:math id="M209"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula><mml:math id="M210"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
</list>
<p><bold>Remark 9.</bold> When <italic>W</italic> &#x0003D; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, Corollary 3.12 delivers what may be called <italic>stable optimality conditions</italic> for (<italic>PG</italic>) and (<italic>DG</italic>). Taking there <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x0003D; 0 one obtains necessary and sufficient optimality conditions for (<italic>PG</italic>) and (<italic>DG</italic>) (see also [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>]).</p>
<p>As byproducts of the duality investigations presented in this subsection one can also derive &#x003B5;<italic>-Farkas statements</italic> and results involving (&#x003B7;, &#x003B5;)<italic>-saddle points</italic>, inspired for instance by Bo&#x00163; and Wanka [<xref ref-type="bibr" rid="B41">41</xref>], as follows. We begin with the &#x003B5;<italic>-Farkas type</italic> results for <inline-formula><mml:math id="M211"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M212"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>W</italic> &#x02286; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>. They extend some recent Farkas type statements from the literature that generalize the classical <italic>Farkas Lemma</italic>. For more on the latest developments in the literature on Farkas type statements we refer the reader to the survey [<xref ref-type="bibr" rid="B42">42</xref>] together with the references therein and the additional discussion from the same issue of the journal.</p>
<p><bold>Theorem 3.13.</bold> <italic>Let W be a subset of <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>.</italic></p>
<list list-type="simple">
<list-item><p><italic>(a) Suppose the validity of Equation (1). For <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>W</italic>, if one has &#x003A6;</italic>(<italic>x,</italic> 0) <italic>&#x02212; &#x02329;<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>x</italic>&#x0232A; &#x02265; &#x003B5;/</italic>2 <italic>for all <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic>, then there exists a &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> such that &#x003A6;<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup>) &#x02264; &#x003B5;/</italic>2.</p></list-item>
<list-item><p><italic>(b) For <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>W</italic>, if there exists a &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> such that &#x003A6;<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup>) &#x02264; &#x02212; &#x003B5;/</italic>2, <italic>then &#x003A6;</italic>(<italic>x</italic>, 0) <italic>&#x02212; &#x02329;<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>x</italic>&#x0232A; &#x02265; &#x003B5;/</italic>2 <italic>for all <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic>.</italic></p></list-item>
</list>
<list list-type="simple">
<list-item><p><italic>PROOF</italic>. (a) The existence of &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> such that &#x02212;(&#x003A6;(&#x000B7;, 0))<sup>&#x0002A;</sup> (<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>) &#x02264; &#x003B5; &#x02212; &#x003A6;<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup>) is guaranteed by Theorem 3.1. Then &#x003B5;/2 &#x02264; &#x003B5; &#x02212; &#x003A6;<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup>) and the conclusion follows.</p></list-item>
<list-item><p>(b) The weak duality for <inline-formula><mml:math id="M213"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M214"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> yields &#x003A6;(<italic>x</italic>, 0) &#x02212; &#x02329;<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>x</italic>&#x0232A; &#x02265; &#x02212;&#x003A6;<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup>) &#x02265; &#x003B5;/2.</p></list-item>
</list>
<p>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x025A1;&#x025A1;</p>
<p>Using Equation (3) as a regularity condition other &#x003B5;-Farkas type results for <inline-formula><mml:math id="M215"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M216"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>W</italic> &#x02286; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, can be formulated and proven analogously to the ones in Theorem 3.13.</p>
<p><bold>Theorem 3.14.</bold> <italic>Let W be a subset of <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>.</italic></p>
<list list-type="simple">
<list-item><p><italic>(a) Suppose that Equation (3) holds. For <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>W</italic>, if &#x003A6;</italic>(<italic>x</italic>, 0) <italic>&#x02212; &#x02329;<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>x</italic>&#x0232A; &#x02265; &#x003B5;/</italic>2 <italic>for all <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic> then <inline-formula><mml:math id="M217"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math></inline-formula>.</italic></p></list-item>
<list-item><p><italic>(b) Given <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>W</italic>, if <inline-formula><mml:math id="M218"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math></inline-formula>, then &#x003A6;(<italic>x</italic>, 0)&#x02212;&#x02329;<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>x</italic>&#x0232A; &#x02265; &#x003B5;/</italic>2 <italic>for all <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic>.</italic></p></list-item>
</list>
<p>If &#x003B5; &#x0003D; 0, the &#x003B5;-Farkas type results become equivalences, as follows.</p>
<p><bold>Corollary 3.15.</bold> <italic>Let W be a subset of <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> and suppose that Equation (4) holds. Given <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>W</italic>, one has &#x003A6;</italic>(<italic>x</italic>, 0) <italic>&#x02212; &#x02329;<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>x</italic>&#x0232A; &#x02265; 0 for all <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic> if and only if there exists a &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> such that &#x003A6;<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup>) &#x02264;</italic> 0.</p>
<p>In the following statement we assume that Equation (3) holds as an equality for &#x003B5; &#x0003D; 0.</p>
<p><bold>Corollary 3.16.</bold> <italic>Let W be a subset of <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> and suppose that</italic> <inline-formula><mml:math id="M219"><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. <italic>Given <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>W</italic>, one has &#x003A6;</italic>(<italic>x</italic>, 0) <italic>&#x02212; &#x02329;<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>x</italic>&#x0232A; &#x02265; 0 for all <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic> if and only if</italic> <inline-formula><mml:math id="M220"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>In order to deal with statements involving (&#x003B7;, &#x003B5;)-saddle points, we generalize the classical notion of a saddle point (cf. [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>]).</p>
<p><bold>Definition 3.1.</bold> Let &#x003B7; &#x02265; 0 and <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>. We say that <inline-formula><mml:math id="M221"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> is an (&#x003B7;, &#x003B5;)-<italic>saddle point</italic> of the Lagrangian <inline-formula><mml:math id="M222"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> if</p>
<disp-formula id="E30"><mml:math id="M30"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Remark 10.</bold> The notion of an &#x003B5;-saddle point of a function with two variables was already considered in the literature, see for instance [<xref ref-type="bibr" rid="B43">43</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B44">44</xref>].</p>
<p>Slightly weakening the properness hypothesis imposed on &#x003A6; and adding to it convexity and topological assumptions, one obtains the following statement connecting the (&#x003B7;, &#x003B5;)-saddle points of <inline-formula><mml:math id="M223"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> with the (&#x003B5;&#x0002B;&#x003B7;)-duality gap for the problems <inline-formula><mml:math id="M224"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M225"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and the existence of some (&#x003B5;&#x0002B;&#x003B7;)-optimal solutions to them.</p>
<p><bold>Theorem 3.17.</bold> <italic>Let &#x003B7;</italic> &#x02265; 0 <italic>and x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>.</p>
<list list-type="simple">
<list-item><p><italic>(a) If <inline-formula><mml:math id="M226"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> is an (&#x003B7;, &#x003B5;)-saddle point of <inline-formula><mml:math id="M227"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M228"><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is convex, lower semicontinuous and nowhere equal to &#x02212;&#x0221E;, then <inline-formula><mml:math id="M229"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is an (&#x003B5; &#x0002B; &#x003B7;)-optimal solution to <inline-formula><mml:math id="M230"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> is an (&#x003B5; &#x0002B; &#x003B7;)-optimal solution to <inline-formula><mml:math id="M231"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and there is (&#x003B5;&#x0002B;&#x003B7;)-duality gap for the primal-dual pair of problems <inline-formula><mml:math id="M232"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</italic></p></list-item>
<list-item><p><italic>(b) If &#x003BD; &#x02265; 0, <inline-formula><mml:math id="M233"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> is an &#x003B5;-optimal solution to <inline-formula><mml:math id="M234"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> is an &#x003B7;-optimal solution to <inline-formula><mml:math id="M235"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M236"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, then <inline-formula><mml:math id="M237"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> is an (&#x003B7;&#x0002B;&#x003B5;&#x0002B;&#x003BD;, &#x003B7;&#x0002B;&#x003B5;&#x0002B;&#x003BD;)-saddle point of <inline-formula><mml:math id="M238"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>.</italic></p></list-item>
</list>
<list list-type="simple">
<list-item><p><italic>PROOF</italic>. (a) From Definition 3.1 one gets via Remark 3 that
<disp-formula id="E31"><label>(12)</label><mml:math id="M31"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>sup</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:munder></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x02264;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Using the weak duality for the problems <inline-formula><mml:math id="M239"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M240"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, Equation (12) yields <inline-formula><mml:math id="M241"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M242"><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, hence <inline-formula><mml:math id="M243"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is an (&#x003B5; &#x0002B; &#x003B7;)-optimal solution to <inline-formula><mml:math id="M244"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> is an (&#x003B5; &#x0002B; &#x003B7;)-optimal solution to <inline-formula><mml:math id="M245"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Relation Equation (12) implies also that <inline-formula><mml:math id="M246"><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, consequently <inline-formula><mml:math id="M247"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
<list-item><p>(b) Using again Remark 3, one obtains that <inline-formula><mml:math id="M248"><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>sup</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mover accent='true'><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M249"><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mover accent='true'><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mover accent='true'><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mover accent='true'><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. But <inline-formula><mml:math id="M250"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is an &#x003B5;-optimal solution to <inline-formula><mml:math id="M251"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> is an &#x003B7;-optimal solution to <inline-formula><mml:math id="M252"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, consequently
<disp-formula id="E32"><mml:math id="M32"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Recalling that <inline-formula><mml:math id="M253"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, one obtains from here
<disp-formula id="E33"><mml:math id="M33"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>followed by
<disp-formula id="E34"><mml:math id="M34"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Employing again the formulae derived above via Remark 3 one obtains that <inline-formula><mml:math id="M254"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> is an (&#x003B7; &#x0002B; &#x003B5; &#x0002B; &#x003BD;, &#x003B7; &#x0002B; &#x003B5; &#x0002B; &#x003BD;)-saddle point of <inline-formula><mml:math id="M255"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>.</p></list-item>
</list>
<p>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x025A1;</p>
<p>If one takes in Theorem 3.17 &#x003B7; &#x0003D; &#x003B5; &#x0003D; &#x003BD; &#x0003D; 0, the two assertions become equivalent, rediscovering [<xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>, Theorem 3.3.2].</p>
<p><bold>Corollary 3.18.</bold> <italic>Let x<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> and assume that &#x003A6; is a convex and lower semicontinuous function taking nowhere the value &#x02212;&#x0221E;. Then <inline-formula><mml:math id="M256"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> is a saddle point of <inline-formula><mml:math id="M257"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> if and only if <inline-formula><mml:math id="M258"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is an optimal solution to <inline-formula><mml:math id="M259"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> is an optimal solution to <inline-formula><mml:math id="M260"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M261"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</italic></p>
<p>The general scalar optimization problem (<italic>PG</italic>) encompasses as special cases different classes of scalar optimization problems. We dedicate the next subsections to writing constrained and unconstrained optimization problems as special cases of (<italic>PG</italic>) and dual problems will be assigned to them by employing carefully chosen perturbation functions (see [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>] for more details).</p>
<sec>
<title>3.1. Constrained scalar optimization problems</title>
<p>Consider the nonempty set <italic>S</italic> &#x02286; <italic>X</italic> and let the convex cone <italic>C</italic> &#x02286; <italic>Y</italic> induce a partial ordering on <italic>Y</italic>. Take the proper functions <inline-formula><mml:math id="M262"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and <italic>h</italic> : <italic>X</italic>&#x02192;<italic>Y</italic><sup>&#x02022;</sup>, fulfilling the <italic>feasibility condition</italic> dom <italic>f</italic> &#x02229; <italic>S</italic> &#x02229; <italic>h</italic><sup>&#x02212;1</sup>(&#x02212;<italic>C</italic>) &#x02260; &#x02205;. The general primal <italic>constrained</italic> scalar optimization problem is</p>
<disp-formula id="E35"><mml:math id="M35"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>whose <italic>feasible set</italic> is</p>
<disp-formula id="E36"><mml:math id="M36"><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>One can find several perturbation functions for which (<italic>PC</italic>) turns out to be a special case of (<italic>PG</italic>). We consider in our presentation two of them, each assigning another dual problem to (<italic>PC</italic>) that arises from (<italic>DG</italic>) (cf. [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>]).</p>
<p>The <italic>classical Lagrange dual problem</italic> to (<italic>PC</italic>),</p>
<disp-formula id="E37"><mml:math id="M37"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>sup</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:munder><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>can be seen as a special case of (<italic>DG</italic>) via the perturbation function</p>
<disp-formula id="E38"><mml:math id="M38"><mml:msup><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>&#x02009;if&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>&#x02009;otherwise</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>that is proper as <italic>f</italic> and <italic>h</italic> are proper and the feasibility condition is satisfied, and whose conjugate is</p>
<disp-formula id="E39"><mml:math id="M39"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>:</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>We begin with a characterization via epigraph inclusions of a situation of stable &#x003B5;-duality gap for the problems (<italic>PC</italic>) and (<italic>DC</italic><sup><italic>L</italic></sup>) that is a special case of Theorem 3.1.</p>
<p><bold>Theorem 3.19.</bold> <italic>Let W be a subset of <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>. Then it holds</italic></p>
<disp-formula id="E40"><mml:math id="M40"><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x022C3;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><italic>if and only if for each <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>W</italic> there exists a <inline-formula><mml:math id="M263"><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> such that</italic></p>
<disp-formula id="E41"><mml:math id="M41"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Remark 11.</bold> Analogously, one can particularize the other statements regarding pairs of primal-dual problems <inline-formula><mml:math id="M264"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, for constrained optimization problems and their Lagrange duals, rediscovering or improving different statements from Bo&#x00163; et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B39">39</xref>], Boncea and Grad [<xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>], and Jeyakumar and Li [<xref ref-type="bibr" rid="B45">45</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B46">46</xref>]. Under additional assumptions which guarantee the convexity of the perturbation function &#x003A6;<sup><italic>L</italic></sup> (e.g., take <italic>S</italic> and <italic>f</italic> convex and <italic>h C</italic>-convex), the strong duality statement for the problems (<italic>PC</italic>) and (<italic>DC</italic><sup><italic>L</italic></sup>) can be derived directly from Corollary 3.11 or Remark 8 by particularizing <inline-formula><mml:math id="M265"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <italic>i</italic> &#x02208; {1, 2, 3, 4} to (cf. [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>])</p>
<disp-formula id="E42"><mml:math id="M42"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02203;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mtext>dom&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mtext>&#x02009;such&#x02009;that&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>int</mml:mi><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>that is actually the classical <italic>Slater constraint qualification</italic>,</p>
<disp-formula id="E43"><mml:math id="M43"><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>X</mml:mi><mml:mtext>&#x02009;and&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mtext>&#x02009;are&#x000A0;Frechet&#x000A0;spaces,&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>S</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;is&#x000A0;closed,&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>f</mml:mi><mml:mtext>&#x02009;is&#x000A0;lower</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>semicontinuous</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>h</mml:mi><mml:mtext>&#x02009;is&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>C</mml:mi><mml:mtext>-epi-closed</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>and&#x02009;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mtext>sqri</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mtext>dom&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;dom&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>then, when the linear hull of <italic>h</italic>(dom <italic>f</italic> &#x02229; <italic>S</italic> &#x02229; dom <italic>h</italic>) &#x0002B; <italic>C</italic> is finitely dimensional,</p>
<disp-formula id="E44"><mml:math id="M44"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mtext>ri&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mtext>dom&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:mtext>dom&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>and</p>
<disp-formula id="E45"><mml:math id="M45"><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>S</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;is&#x000A0;closed,&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>f</mml:mi><mml:mtext>&#x02009;is&#x000A0;lower&#x000A0;semicontinuous,&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>h</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;is</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>C</mml:mi><mml:mtext>-epi-closed&#x02009;and</mml:mtext><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x0222A;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:munder><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mtext>pi</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>is&#x02009;closed</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>in&#x02009;the&#x02009;topology&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Another perturbation function employed to assign a conjugate dual problem to (<italic>PC</italic>) as a special case of (<italic>DG</italic>) is (cf. [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>])</p>
<disp-formula id="E46"><mml:math id="M46"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:msup><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>&#x02009;if&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>&#x02009;otherwise</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>that is proper as well because <italic>f</italic> and <italic>h</italic> are proper and due to the fulfillment of the mentioned feasibility condition, and has as conjugate the function <inline-formula><mml:math id="M266"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>:</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>,</p>
<disp-formula id="E47"><mml:math id="M47"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>The dual problem it assigns to (<italic>PC</italic>) is the <italic>Fenchel-Lagrange dual problem</italic></p>
<disp-formula id="E48"><mml:math id="M48"><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>sup</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>For reader&#x00027;s convenience we give the characterization via epigraph inclusions of a situation of stable &#x003B5;-duality gap for the problems (<italic>PC</italic>) and (<italic>DC</italic><sup><italic>FL</italic></sup>), that is a special case of Theorem 3.1.</p>
<p><bold>Theorem 3.20.</bold> <italic>Let W be a subset of <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>. Then it holds</italic></p>
<disp-formula id="E49"><mml:math id="M49"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:mstyle mathsize="1.61em"><mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x022C3;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mstyle mathsize="1.61em"><mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic>if and only if for each <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>W</italic> there exist &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> and <inline-formula><mml:math id="M267"><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> such that</italic></p>
<disp-formula id="E50"><mml:math id="M50"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Remark 12.</bold> Analogously, one can particularize the other statements regarding pairs of primal-dual problems <inline-formula><mml:math id="M268"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, for constrained optimization problems and their Fenchel-Lagrange duals, rediscovering or improving different statements from Grad [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>], Bo&#x00163; et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B38">38</xref>], and Boncea and Grad [<xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>]. Under additional assumptions which guarantee the convexity of the perturbation function &#x003A6;<sup><italic>L</italic></sup> (e.g., take <italic>S</italic> and <italic>f</italic> convex and <italic>h C</italic>-convex), the strong duality statement for the problems (<italic>PC</italic>) and (<italic>DC</italic><sup><italic>FL</italic></sup>) can be derived directly from Corollary 3.11 or Remark 8 by particularizing <inline-formula><mml:math id="M269"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <italic>i</italic> &#x02208; {1, 2, 3, 4} to (cf. [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>])</p>
<disp-formula id="E51"><mml:math id="M51"><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02203;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mtext>dom&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mtext>&#x02009;such&#x02009;that&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>f</mml:mi><mml:mtext>&#x02009;is&#x02009;continuous&#x02009;at&#x02009;</mml:mtext><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mtext>&#x02009;and</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mtext>int&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E52"><mml:math id="M52"><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>X</mml:mi><mml:mtext>&#x02009;and&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;are&#x000A0;Frechet&#x000A0;spaces,&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>S</mml:mi><mml:mtext>&#x02009;is&#x000A0;closed,&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>f</mml:mi><mml:mtext>&#x02009;is&#x000A0;lower</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>semicontinuous,&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>h</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;is&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>C</mml:mi><mml:mtext>-epi-closed</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>and&#x02009;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mtext>sqri&#x02009;</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mtext>dom&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:msub><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>then, when dom <inline-formula><mml:math id="M270"><mml:mrow><mml:mtext>dom&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>epi</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> if finitely dimensional,</p>
<disp-formula id="E53"><mml:math id="M53"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mtext>ri&#x02009;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>dom&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>epi</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>and</p>
<disp-formula id="E54"><mml:math id="M54"><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>S</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;is&#x000A0;closed,&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>f</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;is&#x000A0;lower&#x000A0;semicontinuous,&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>h</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;is</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>C</mml:mi><mml:mtext>&#x02009;epi-closed&#x02009;and&#x02009;epi&#x02009;</mml:mtext><mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x0222A;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:munder><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mtext>pi</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>is</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>closed&#x02009;in&#x02009;the&#x02009;topology&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>One can employ other perturbation functions for proposing conjugate dual problems to (<italic>PC</italic>) as special cases of (<italic>DG</italic>), too. For instance, using the perturbation function &#x003A6;<sup><italic>EFL</italic></sup> : <italic>X</italic> &#x000D7; <italic>X</italic> &#x000D7; <italic>X</italic> &#x000D7; <italic>Y</italic> &#x02192; &#x0211D;,</p>
<disp-formula id="E55"><mml:math id="M55"><mml:msup><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>&#x02009;if&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>&#x02009;otherwise</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>that is proper as well because <italic>f</italic> and <italic>h</italic> are proper and due to the fulfillment of the mentioned feasibility condition and has as conjugate the function <inline-formula><mml:math id="M271"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>:</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>,</p>
<disp-formula id="E56"><mml:math id="M56"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>one can attach to (<italic>PC</italic>) is the <italic>extended Fenchel-Lagrange dual problem</italic> (cf. [<xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B38">38</xref>])</p>
<disp-formula id="E57"><mml:math id="M57"><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>sup</mml:mi></mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:munder><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>which will not be mentioned further (see [<xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B38">38</xref>] for similar statements regarding this dual problem to (<italic>PC</italic>) that can be rediscovered as special cases of the main ones from this paper).</p>
<p><bold>Remark 13.</bold> To give stable &#x003B5;-duality statements for (<italic>PC</italic>) and the dual problems we assigned to it within this subsection one can introduce like in Boncea and Grad [<xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>] and Jeyakumar and Li [<xref ref-type="bibr" rid="B45">45</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B46">46</xref>] the functions <italic>h</italic><sup>&#x025C7;</sup>, <inline-formula><mml:math id="M272"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x025C7;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>:</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, defined by <inline-formula><mml:math id="M273"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x025C7;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>inf</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M274"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x025C7;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>inf</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, respectively. Then, for instance, the stable &#x003B5;-duality gap for the problems (<italic>PC</italic>) and (<italic>DC</italic><sup><italic>FL</italic></sup>) is characterized by the epigraph inclusion</p>
<disp-formula id="E58"><mml:math id="M58"><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo class="MathClass-ord">&#x025A1;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x025C7;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Remark 14.</bold> One can obtain other significant results from the statements presented in this subsection by taking the function <italic>f</italic> to be identically zero, when characterizations via epigraph inclusions of relations involving the (indicator function of the) feasible set <inline-formula><mml:math id="M275"><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:math></inline-formula> and, on the other hand, the constraint function <italic>h</italic> and the constraint set <italic>S</italic> can be derived, as done in Jeyakumar et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B9">9</xref>], Grad [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>], Boncea and Grad [<xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>], and Bo&#x00163; et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B38">38</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B39">39</xref>].</p>
</sec>
<sec>
<title>3.2. Unconstrained scalar optimization problems</title>
<p>Let the primal <italic>unconstrained</italic> optimization problem</p>
<disp-formula id="E59"><mml:math id="M59"><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>A</italic> : <italic>X</italic> &#x02192; <italic>Y</italic> is a linear continuous mapping and <inline-formula><mml:math id="M276"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M277"><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> are proper functions fulfilling the feasibility condition dom <italic>f</italic> &#x02229; <italic>A</italic><sup>&#x02212;1</sup>(dom <italic>g</italic>) &#x02260; &#x02205;. The perturbation function considered for assigning to (<italic>PU</italic>) the classical <italic>Fenchel dual problem</italic></p>
<disp-formula id="E60"><mml:math id="M60"><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>sup</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>is (cf. [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>])</p>
<disp-formula id="E61"><mml:math id="M61"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>which is proper because <italic>f</italic> and <italic>g</italic> are proper and due to the fulfillment of the mentioned feasibility condition, and has as conjugate the function</p>
<disp-formula id="E62"><mml:math id="M62"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>:</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>Like in the previous subsection, we give only a characterization via epigraph inclusions of a situation of stable &#x003B5;-duality gap for the problems (<italic>PU</italic>) and (<italic>DU</italic>), that is a special case of Theorem 3.1, where the notation <inline-formula><mml:math id="M278"><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>id</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mtext>epi&#x02009;</mml:mtext><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>&#x02203;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that <italic>A</italic><sup>&#x0002A;</sup><italic>y</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x0003D; <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> and (<italic>y</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>r</italic>) &#x02208; epi <italic>g</italic><sup>&#x0002A;</sup>} is used.</p>
<p><bold>Theorem 3.21.</bold> <italic>Let W be a subset of <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>. Then it holds</italic></p>
<disp-formula id="E63"><mml:math id="M63"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x02218;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mtext>epi&#x02009;</mml:mtext><mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msub><mml:mtext>id</mml:mtext><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mtext>epi&#x02009;</mml:mtext><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic>if and only if for each <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>W</italic> there exists a &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> such that</italic></p>
<disp-formula id="E64"><mml:math id="M64"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x02218;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mover accent='true'><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mover accent='true'><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mover accent='true'><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Remark 15.</bold> Analogously, one can particularize the other statements regarding pairs of primal-dual problems <inline-formula><mml:math id="M279"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, for unconstrained optimization problems and their Fenchel duals, rediscovering or improving different statements from Bo&#x00163; and Wanka [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>], Grad [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>], Bo&#x00163; et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>], and Boncea and Grad [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>]. Under additional assumptions which guarantee the convexity of the perturbation function &#x003A6;<sup><italic>U</italic></sup> (e.g., take <italic>f</italic> and <italic>g</italic> convex), the strong duality statement for the problems (<italic>PU</italic>) and (<italic>DU</italic>) can be derived directly from Corollary 3.11 or Remark 8 by particularizing <inline-formula><mml:math id="M280"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <italic>i</italic> &#x02208; {1, 2, 3, 4} to (cf. [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>])</p>
<disp-formula id="E65"><mml:math id="M65"><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>U</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02203;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mtext>dom&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mtext>dom&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;such&#x02009;that&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>g</mml:mi><mml:mtext>&#x02009;is</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>continuous&#x000A0;at&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>A</mml:mi><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mtext>,</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>then, when the linear hull of dom <italic>g</italic> &#x02212; <italic>A</italic>(dom <italic>f</italic>) is finitely dimensional,</p>
<disp-formula id="E66"><mml:math id="M66"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>U</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>ri&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mtext>dom&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:mtext>ri&#x02009;dom&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x02260;</mml:mo><mml:mo>&#x02205;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>condition employed also in the framework of generalized convex optimization, for instance in [<xref ref-type="bibr" rid="B47">47</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B48">48</xref>] and</p>
<disp-formula id="E67"><mml:math id="M67"><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>U</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>f</mml:mi><mml:mtext>&#x02009;and&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>g</mml:mi><mml:mtext>&#x02009;are&#x02009;lower&#x02009;semicontinuous&#x02009;and&#x02009;epi&#x02009;</mml:mtext><mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msub><mml:mtext>id</mml:mtext><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mtext>epi&#x02009;</mml:mtext><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>is&#x000A0;closed&#x000A0;in&#x000A0;the&#x000A0;topology&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Remark 16.</bold> Significant particular instances of (<italic>PU</italic>) can be derived by taking <italic>X</italic> &#x0003D; <italic>Y</italic> and <italic>A</italic> to be the identity mapping on <italic>X</italic> or <italic>f</italic> to be identically zero, respectively. The dual problem (<italic>DU</italic>) and the corresponding duality and optimality conditions statements can be then specialized for these problems, too.</p>
<p><bold>Remark 17.</bold> One can alternatively write (<italic>PC</italic>) as an unconstrained optimization problem</p>
<disp-formula id="E68"><mml:math id="M68"><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>where the notations are consistent with the ones in the previous subsection. Taking <italic>A</italic>: &#x0003D; id<sub><italic>X</italic></sub>, <italic>f</italic>: &#x0003D; <italic>f</italic> and <italic>g</italic>: &#x0003D; &#x003B4;<sub><inline-formula><mml:math id="M281"><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:math></inline-formula></sub>, a <italic>Fenchel dual problem</italic> can be attached to (<italic>PC</italic>) and different duality statements can be obtained for this primal-dual pair of optimization problems as special cases of the ones regarding pairs of primal-dual problems <inline-formula><mml:math id="M282"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>. When necessary, the convexity of the feasible set <inline-formula><mml:math id="M283"><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:math></inline-formula> is ensured by taking <italic>S</italic> convex and <italic>h C</italic>-convex, while when <italic>S</italic> is a closed set and <italic>h</italic> a <italic>C</italic>-epi-closed vector function, the set <inline-formula><mml:math id="M284"><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:math></inline-formula> is closed, too.</p>
<p><bold>Remark 18.</bold> The investigations on &#x003B5;-duality regarding unconstrained problems can be extended for problems consisting in the minimization of a sum of a function with a cone-increasing function composed with a vector function. Considering a convex cone <italic>C</italic> &#x02286; <italic>Y</italic>, a proper function <inline-formula><mml:math id="M285"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, a proper and <italic>C</italic>-increasing function <inline-formula><mml:math id="M286"><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and a proper vector function <italic>h</italic> : <italic>X</italic> &#x02192; <italic>Y</italic><sup>&#x02022;</sup> fulfilling the feasibility condition dom <italic>g</italic> &#x02229; (<italic>h</italic>(dom <italic>f</italic>)&#x0002B;<italic>C</italic>)&#x02260;&#x02205;, to the unconstrained composed optimization problem</p>
<disp-formula id="E69"><mml:math id="M69"><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>different dual problems that are special cases of (<italic>DG</italic>) can be attached via perturbation theory. The statements regarding the pairs of primal-dual problems <inline-formula><mml:math id="M287"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, can be adapted for (<italic>PO</italic>) and its duals, too, in some instances results from Grad [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>], Bo&#x00163; et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>], Bo&#x00163; [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>], and Boncea and Grad [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>] being rediscovered. Alternatively, the assertions for (<italic>PU</italic>) and (<italic>DU</italic>) can be used for the same purpose by carefully constructing two functions of two variables, say <italic>F</italic> and <italic>G</italic>, such that (<italic>F</italic> &#x0002B; <italic>G</italic>)<sup>&#x0002A;</sup>(&#x000B7;, 0) &#x0003D; (<italic>f</italic> &#x0002B; <italic>g</italic> &#x02218; <italic>h</italic>)<sup>&#x0002A;</sup>, as done in Bo&#x00163; et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>] and Bo&#x00163; [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>].</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s4">
<title>4. Characterizations involving subdifferentials</title>
<p>A second large class of closedness type regularity conditions makes use of (&#x003B5;-)subdifferential inclusions instead of epigraphs. They were initially developed in connection to the notion of total duality for convex optimization problems (see for instance, [<xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B38">38</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B39">39</xref>] and some references therein) and in the following we present the most important issues concerning them available up to this moment.</p>
<p>Like in the previous section, we take an &#x003B5; &#x02265; 0. The first statement we give presents connections between situations of stable &#x003B5;-duality gap for the problems (<italic>PG</italic>) and (<italic>DG</italic>) and &#x003B5;-subdifferential inclusions. Note that in this case there is no equivalence.</p>
<p><bold>Theorem 4.1.</bold> <italic>Let <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic> and &#x003BD; &#x02265; 0. If</italic></p>
<disp-formula id="E70"><label>(13)</label><mml:math id="M70"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:munder><mml:msup><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic>holds for all <inline-formula><mml:math id="M288"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, one has</italic></p>
<disp-formula id="E71"><label>(14)</label><mml:math id="M71"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x022C2;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic>Viceversa, Equation (14) yields for any <inline-formula><mml:math id="M289"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that</italic></p>
<disp-formula id="E72"><label>(15)</label><mml:math id="M72"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic>PROOF</italic>. When &#x02202;<sub>&#x003BD;</sub>&#x003A6;(&#x000B7;, 0)(<italic>x</italic>) &#x0003D; &#x02205; there is nothing to prove.</p>
<p>Assume Equation (13) valid for an <inline-formula><mml:math id="M290"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This means that for each &#x003B7; &#x0003E; 0 there exists a <inline-formula><mml:math id="M291"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math id="M292"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, which, using that <inline-formula><mml:math id="M293"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, yields <inline-formula><mml:math id="M294"><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, i.e., <inline-formula><mml:math id="M295"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Therefore <inline-formula><mml:math id="M296"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x022C2;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and because <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> was arbitrarily chosen in &#x02202;&#x003A6;<sub>&#x003BD;</sub>(&#x000B7;, 0)(<italic>x</italic>), (14) follows.</p>
<p>Assume Equation (14) true and let <inline-formula><mml:math id="M297"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Then for each &#x003B7; &#x0003E; 0 there exists a <inline-formula><mml:math id="M298"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math id="M299"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Fixing an <inline-formula><mml:math id="M300"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and &#x003B7; &#x0003E; 0, it follows that <inline-formula><mml:math id="M301"><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, that is equivalent to <inline-formula><mml:math id="M302"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, which yields <inline-formula><mml:math id="M303"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. The latter inequality holds for any &#x003B7; &#x0003E; 0, so letting &#x003B7; tend toward 0 we obtain Equation (15) because <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> was arbitrarily chosen in &#x02202;<sub>&#x003BD;</sub>&#x003A6;(&#x000B7;, 0)(<italic>x</italic>).</p>
<p>In case &#x003BD; &#x0003D; 0, Theorem 4.1 turns into an equivalence, providing a characterization via subdifferential inclusions of a situation of stable &#x003B5;-duality gap for the problems (<italic>PG</italic>) and (<italic>DG</italic>).</p>
<p><bold>Corollary 4.2.</bold> <italic>Let <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic>. Then</italic></p>
<disp-formula id="E73"><label>(16)</label><mml:math id="M73"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x022C2;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic>holds if and only if Equation (13) is valid for all <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; &#x02202; &#x003A6;(&#x000B7;, 0)(<italic>x</italic>).</italic></p>
<p><bold>Remark 19.</bold> Let <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic>. Employing the weak duality statements for <inline-formula><mml:math id="M304"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M305"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, one can show that for any &#x003BD; &#x02265; 0 it holds <inline-formula><mml:math id="M306"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02287;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x022C2;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> &#x02202;<sub>&#x003BD;&#x0002B;&#x003B5;&#x0002B;&#x003B7;</sub>&#x003A6;(<italic>x</italic>, 0). Thus, when &#x003B5; &#x0003D; 0 Equations (14) and (16) turn into equalities and so does also Equation (13), while Theorem 4.1 yields that if for all &#x003BD; &#x0003E; 0 one has</p>
<disp-formula id="E74"><label>(17)</label><mml:math id="M74"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x022C2;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>then whenever &#x003BC; &#x0003E; 0 one has <inline-formula><mml:math id="M307"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:math></inline-formula> for all <inline-formula><mml:math id="M308"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Consequently, for all <inline-formula><mml:math id="M309"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x02229;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (here we have used the fact that the intersection regarding &#x003BC; &#x0003E; 0 of the &#x003B5; &#x0002B; &#x003BC;-subdifferentials of a function at a point coincides with its &#x003B5;-subdifferential at that point) it holds <inline-formula><mml:math id="M310"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, which actually turns into an equality since the opposite inequality holds in general and, via Theorem 4.1, yields Equation (17) for all &#x003BD; &#x0003E; 0. Note also that in Theorem 4.1 and Corollary 4.2 we correct [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>, Theorem 2.11 and Theorem 2.12] where Equations (14) and (16) were given as equalities, respectively.</p>
<p><bold>Remark 20.</bold> The inequality (Equation 13) can be rewritten as <inline-formula><mml:math id="M311"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, i.e., in Corollary 4.2 an equivalent characterization via subdifferential inclusions of the &#x003B5;-duality gap for <inline-formula><mml:math id="M312"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M313"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, when <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; &#x02202; &#x003A6;(&#x000B7;, 0)(<italic>x</italic>), i.e., <italic>x</italic> is an optimal solution to the problem <inline-formula><mml:math id="M314"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, is provided.</p>
<p>One can develop Remark 19 even further as follows.</p>
<p><bold>Theorem 4.3.</bold> <italic>One has</italic></p>
<disp-formula id="E75"><mml:math id="M75"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x022C2;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p><italic>for all <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic> and all &#x003BD; &#x0003E; 0 if and only if for all <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> it holds <inline-formula><mml:math id="M315"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</italic></p>
<p><italic>PROOF</italic>. Let <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic>. If (<italic>x</italic>, 0) &#x02209; dom &#x003A6;, there is nothing to prove, so we consider the case &#x003A6;(<italic>x</italic>, 0) &#x02208; &#x0211D;. Take now <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>. If (&#x003A6;(&#x000B7;, 0))<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>) &#x0003D; &#x0002B;&#x0221E; there is nothing to prove, as <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02209; &#x02202; &#x003A6;(&#x000B7;, 0)(<italic>x</italic>), otherwise <inline-formula><mml:math id="M316"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for all &#x003BC; &#x02265; &#x003A6;(<italic>x</italic>, 0)&#x0002B;(&#x003A6;(&#x000B7;, 0))<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>) &#x02212; &#x02329;<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>x</italic>&#x0232A;.</p>
<p>The validity of Equation (17) for &#x003BD; &#x0003D; &#x003A6;(<italic>x</italic>, 0) &#x0002B; (&#x003A6;(&#x000B7;, 0))<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>) &#x02212; &#x02329;<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>x</italic>&#x0232A; implies like in the proof of Theorem 4.1 that <inline-formula><mml:math id="M317"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:math></inline-formula> for all &#x003B7; &#x0003E; 0. Letting &#x003B7; tend toward 0 and replacing &#x003BD; with its value, it follows <inline-formula><mml:math id="M318"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, which, due to the general validity of the opposite inequality proves the sufficiency.</p>
<p>To show the necessity, let &#x003BD; &#x0003E; 0 and <inline-formula><mml:math id="M319"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Then the hypothesis yields <inline-formula><mml:math id="M320"><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. If &#x003B7; &#x0003E; 0, there exists a <inline-formula><mml:math id="M321"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math id="M322"><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, i.e., <inline-formula><mml:math id="M323"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. As &#x003B7;, <italic>x</italic> and &#x003BD; were arbitrarily chosen, the conclusion follows via Remark 19. &#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x025A1;</p>
<p>A characterization via subdifferential inclusions of a situation of &#x003B5;-duality gap for (<italic>PG</italic>) and (<italic>DG</italic>) follows.</p>
<p><bold>Theorem 4.4.</bold> <italic>Let <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic>. Then</italic></p>
<disp-formula id="E76"><mml:math id="M76"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x022C2;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><italic>holds if and only if for each <inline-formula><mml:math id="M324"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> one has</italic></p>
<disp-formula id="E77"><label>(18)</label><mml:math id="M77"><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>sup</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy="false">&#x0007B;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><italic>PROOF</italic>. Let <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic>. If (<italic>x</italic>, 0) &#x02209; dom &#x003A6;, there is nothing to prove, so we consider the case &#x003A6;(<italic>x</italic>, 0) &#x02208; &#x0211D;.</p>
<p>To show the necessity, let <inline-formula><mml:math id="M325"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Then for each &#x003B7; &#x0003E; 0 there exists a <inline-formula><mml:math id="M326"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math id="M327"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, i.e., <inline-formula><mml:math id="M328"><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. This yields <inline-formula><mml:math id="M329"><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:math></inline-formula> for any &#x003B7; &#x0003E; 0. Letting &#x003B7; tend toward 0, Equation (18) follows.</p>
<p>To show the opposite implication let <inline-formula><mml:math id="M330"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. By Equation (18), for each &#x003B7; &#x0003E; 0 there exists a <inline-formula><mml:math id="M331"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math id="M332"><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, i.e., <inline-formula><mml:math id="M333"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Therefore <inline-formula><mml:math id="M334"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x022C2;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The reverse inclusion follows by Remark 19.&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x025A1;</p>
<p><bold>Remark 21.</bold> For an <inline-formula><mml:math id="M335"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the right-hand side of Equation (18) is actually <inline-formula><mml:math id="M336"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, while in the left-hand side we have a quantity that can be larger than or equal to <inline-formula><mml:math id="M337"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Thus, Equation (18) guarantees &#x003B5;-duality gap for <inline-formula><mml:math id="M338"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M339"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and Theorem 4.4 provides a sufficient condition based on &#x003B5;-subdifferential inclusions that guarantees it.</p>
<p>Other characterizations via subdifferential inclusions of &#x003B5;-duality gap situations for (<italic>PG</italic>) and (<italic>DG</italic>) follow.</p>
<p><bold>Theorem 4.5.</bold> <italic>Let <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic>. Then</italic></p>
<disp-formula id="E78"><label>(19)</label><mml:math id="M78"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic>holds if and only if for each <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; &#x02202; &#x003A6;(&#x000B7;, 0)(<italic>x</italic>) there exists a <italic>y</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> such that</italic></p>
<disp-formula id="E79"><label>(20)</label><mml:math id="M79"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic>PROOF</italic>. Inclusion Equation (19) holds if and only if for each <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; &#x02202; &#x003A6;(&#x000B7;, 0)(<italic>x</italic>) there exists a <italic>y</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> such that <inline-formula><mml:math id="M340"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, i.e., &#x003A6;(<italic>x</italic>, 0)&#x0002B;&#x003A6;<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>y</italic><sup>&#x0002A;</sup>) &#x02264; &#x02329;<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>x</italic>&#x0232A; &#x0002B; &#x003B5;. But <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; &#x02202; &#x003A6;(&#x000B7;, 0)(<italic>x</italic>) if and only if (&#x003A6;(&#x000B7;, 0))<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>) &#x0003D; &#x02329;<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>x</italic>&#x0232A; &#x02212; &#x003A6;(<italic>x</italic>, 0) and the desired equivalence follows.</p>
<p><bold>Theorem 4.6.</bold> <italic>One has</italic></p>
<disp-formula id="E80"><label>(21)</label><mml:math id="M80"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic>for all <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic> and all &#x003BD; &#x0003E; 0 if and only if for all <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> it holds <inline-formula><mml:math id="M341"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mtext>min</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:munder><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</italic></p>
<p><italic>PROOF</italic>. Let <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic>. If (<italic>x</italic>, 0) &#x02209; dom &#x003A6;, there is nothing to prove, so we consider the case &#x003A6;(<italic>x</italic>, 0) &#x02208; &#x0211D;. Take now <italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>. If (&#x003A6;(&#x000B7;, 0))<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>) &#x0003D; &#x0002B;&#x0221E; there is nothing to prove, so we consider further that (&#x003A6;(&#x000B7;, 0))<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>) &#x02208; &#x0211D;.</p>
<p>The validity of Equation (21) for &#x003BD; &#x0003D; &#x003A6;(<italic>x</italic>, 0) &#x0002B; (&#x003A6;(&#x000B7;, 0))<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>) &#x02212; &#x02329;<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>x</italic>&#x0232A; implies the existence of a &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> such that &#x003A6;<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup>) &#x02264; &#x02329;<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>x</italic>&#x0232A; &#x02212; &#x003A6;(<italic>x</italic>, 0) &#x0002B; &#x003BD;, which actually means &#x003A6;<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup>) &#x02264; &#x02329;<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>x</italic>&#x0232A; &#x02212; &#x003A6;(<italic>x</italic>, 0) &#x0002B; &#x003A6;(<italic>x</italic>, 0) &#x0002B; (&#x003A6;(&#x000B7;, 0))<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>) &#x02212; &#x02329;<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>x</italic>&#x0232A;. Consequently, &#x003A6;<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup>) &#x02264; (&#x003A6;(&#x000B7;, 0))<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>), which, combined with the always valid inequality <inline-formula><mml:math id="M342"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, yields the sufficiency.</p>
<p>To show the necessity, let &#x003BD; &#x0003E; 0 and <inline-formula><mml:math id="M343"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This yields &#x003A6;(<italic>x</italic>, 0) &#x0002B; (&#x003A6;(&#x000B7;, 0))<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>) &#x02264; &#x02329;<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>x</italic>&#x0232A; &#x0002B; &#x003BD;. The hypothesis guarantees the existence of a &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> such that &#x003A6;<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup>) &#x0003D; (&#x003A6;(&#x000B7;, 0))<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>), consequently &#x003A6;(<italic>x</italic>, 0) &#x0002B; &#x003A6;<sup>&#x0002A;</sup>(<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup>) &#x02264; &#x02329;<italic>x</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>x</italic>&#x0232A; &#x0002B; &#x003BD;, i.e., <inline-formula><mml:math id="M344"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Since one always has <inline-formula><mml:math id="M345"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02287;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, Equation (21) follows.&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x025A1;</p>
<p>The following statement can be shown in a similar manner.</p>
<p><bold>Theorem 4.7.</bold> <italic>Let <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic>. Then</italic></p>
<disp-formula id="E81"><mml:math id="M81"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><italic>holds if and only if for each <inline-formula><mml:math id="M346"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> there exists a &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> such that</italic></p>
<disp-formula id="E82"><mml:math id="M82"><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>Adding to the function &#x003A6; also the classical convexity and topological properties, another characterization of Equation (17) (for an alternative proof by means of epigraph inclusions consult [<xref ref-type="bibr" rid="B35">35</xref>, Theorem 3.1]) as well as a consequence of Corollary 4.2 can be delivered.</p>
<p><bold>Theorem 4.8.</bold> <italic>Let the function &#x003A6; be also convex and lower semicontinuous. The formula (17) is valid for all <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic> and all &#x003BD; &#x0003E; 0 if and only if the function <inline-formula><mml:math id="M347"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is &#x003C9;(<italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>X</italic>)-lower semicontinuous.</italic></p>
<p><italic>PROOF</italic>. By Lemma 2.1, the hypotheses yield that the function (&#x003A6;(&#x000B7;, 0))<sup>&#x0002A;</sup> is actually the &#x003C9;(<italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>X</italic>)-lower semicontinuous hull of <inline-formula><mml:math id="M348"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The conclusion is then a consequence of Theorem 4.3.&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x025A1;</p>
<p><bold>Corollary 4.9.</bold> <italic>If the function &#x003A6; is also convex and lower semicontinuous and the function <inline-formula><mml:math id="M349"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is &#x003C9;(<italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>X</italic>)-lower semicontinuous, then for all <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic> it holds</italic></p>
<disp-formula id="E83"><mml:math id="M83"><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x022C2;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>Under the same additional assumptions for the function &#x003A6;, one can deliver another characterization of Equation (21) that follows via Corollary 3.11 (see also [<xref ref-type="bibr" rid="B35">35</xref>]), by means of a closedness type regularity condition this time.</p>
<p><bold>Theorem 4.10.</bold> <italic>Let the function &#x003A6; be also convex and lower semicontinuous. The formula (21) is valid for all <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic> and all &#x003BD; &#x0003E; 0 if and only if the set <inline-formula><mml:math id="M350"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> is closed in the topology &#x003C9;(<italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>X</italic>) &#x000D7; <inline-formula><mml:math id="M351"><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</italic></p>
<p>Using Theorem 4.5 and Corollary 3.11 one can provide the following statement (see also [<xref ref-type="bibr" rid="B35">35</xref>]).</p>
<p><bold>Corollary 4.11.</bold> <italic>If &#x003A6; is also convex and lower semicontinuous and the set <inline-formula><mml:math id="M352"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> is closed in the topology &#x003C9;(<italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>X</italic>) &#x000D7; <inline-formula><mml:math id="M353"><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula>, then for all <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic> one has</italic></p>
<disp-formula id="E84"><mml:math id="M84"><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Pr</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Remark 22.</bold> One can clearer notice the differences between the closedness type regularity conditions considered in Corollary 4.9 and Corollary 4.11 when comparing the way these can be equivalently written as formulae for the conjugate of &#x003A6;(&#x000B7;, 0). The first of them consists of an infimum, thus it characterizes the stable zero duality gap for (<italic>PG</italic>) and (<italic>DG</italic>), while the other one means that the same infimum is also attained, i.e., there is stable strong duality for (<italic>PG</italic>) and (<italic>DG</italic>), being thus obviously stronger than its counterpart. An example to underline this fact can be found in Bo&#x00163; and Wanka [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>]. The difference between these two conditions can be seen also when we equivalently characterize them as formulae for the &#x003B5;-subdifferential of &#x003A6;(&#x000B7;, 0) in Theorem 4.8 and Theorem 4.10, respectively.</p>
<p>One can employ the results from this subsection for providing &#x003B5;-optimality conditions for the primal-dual pair (<italic>PG</italic>) &#x02212; &#x02212; (<italic>DG</italic>), too. We begin with a consequence of Theorem 4.1.</p>
<list list-type="simple">
<list-item><p><bold>Theorem 4.12</bold>. <italic>(a) If Equation (3) holds and <inline-formula><mml:math id="M354"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> is an &#x003B5;-optimal solution to (<italic>PG</italic>), for each &#x003B7; &#x0003E; 0 there exists a <inline-formula><mml:math id="M355"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math id="M356"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, i.e., <inline-formula><mml:math id="M357"><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Moreover, <inline-formula><mml:math id="M358"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is an &#x003B7; &#x0002B; &#x003B5;-optimal solution to (<italic>DG</italic>).</italic></p></list-item>
<list-item><p><italic>(b) If <inline-formula><mml:math id="M359"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> and for each &#x003B7; &#x0003E; 0 there exists a <inline-formula><mml:math id="M360"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math id="M361"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, then <inline-formula><mml:math id="M362"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is an &#x003B5;-optimal solution to (<italic>PG</italic>), each <inline-formula><mml:math id="M363"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is an &#x003B7;&#x0002B;&#x003B5;-optimal solution to (<italic>DG</italic>) and there is &#x003B7;&#x0002B;&#x003B5;-duality gap for (<italic>PG</italic>) and (<italic>DG</italic>).</italic></p></list-item>
</list>
<p>Analogously one can employ Theorem 4.7 in order to achieve &#x003B5;-optimality conditions for (<italic>PG</italic>) and (<italic>DG</italic>), as follows.</p>
<list list-type="simple">
<list-item><p><bold>Theorem 4.13.</bold> <italic>(a) Assuming that the regularity condition (21) is fulfilled and that <inline-formula><mml:math id="M364"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> is an &#x003B5;-optimal solution to (<italic>PG</italic>), there exists a &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> such that <inline-formula><mml:math id="M365"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, i.e., <inline-formula><mml:math id="M366"><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Moreover, &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> is an &#x003B5;-optimal solution to (<italic>DG</italic>).</italic></p></list-item>
<list-item><p><italic>(b) If <inline-formula><mml:math id="M367"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula> and &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>Y</italic><sup>&#x0002A;</sup> fulfill <inline-formula><mml:math id="M368"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x00233;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, then <inline-formula><mml:math id="M369"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is an &#x003B5;-optimal solution to (<italic>PG</italic>), &#x00233;<sup>&#x0002A;</sup> an &#x003B5;-optimal solution to (<italic>DG</italic>) and there is &#x003B5;-duality gap for (<italic>PG</italic>) and (<italic>DG</italic>).</italic></p></list-item>
</list>
<p><bold>Remark 23.</bold> The other statements given in this subsection can be employed for delivering &#x003B5;-optimality conditions for (<italic>PG</italic>) and (<italic>DG</italic>), too. Taking &#x003B5; &#x0003D; 0 in Theorem 4.13 or in the corresponding statements following from Theorem 4.5, Theorem 4.6 or Theorem 4.10 one rediscovers the optimality condition given in Corollary 3.6.</p>
<p>In the following we particularize the primal problem to be constrained and unconstrained, respectively, as done in the previous section, too.</p>
<sec>
<title>4.1. Constrained scalar optimization problems</title>
<p>Consider again the framework of Section 3.1. Using first the Lagrange perturbation function &#x003A6;<sup><italic>L</italic></sup>, one obtains from Theorem 4.4 the following statement where a subdifferential inclusion characterizes a situation of &#x003B5;-duality gap for (<italic>PC</italic>) and (<italic>DC</italic><sup><italic>L</italic></sup>).</p>
<p><bold>Theorem 4.14.</bold> <italic>Let <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic>. Then</italic></p>
<disp-formula id="E85"><mml:math id="M85"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x022C2;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x022C3;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><italic>if and only if for each <inline-formula><mml:math id="M370"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> one has</italic></p>
<disp-formula id="E86"><mml:math id="M86"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mtext>sup</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mstyle mathsize="1.19em"><mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathsize="1.19em"><mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>Analogously one can particularize the other statements involving the (&#x003B5;-)subdifferential of &#x003A6;(&#x000B7;, 0)(<italic>x</italic>) to the present framework, too. For instance, Theorem 4.7 turns into the following assertion.</p>
<p><bold>Theorem 4.15.</bold> <italic>Let <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic>. Then</italic></p>
<disp-formula id="E87"><mml:math id="M87"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x022C3;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><italic>if and only if for each <inline-formula><mml:math id="M371"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> there exists a <italic>z</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>C</italic><sup>&#x0002A;</sup> such that</italic></p>
<disp-formula id="E88"><mml:math id="M88"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>Adding convexity and topological hypotheses to the functions and sets involved, one obtains the following consequences of Theorem 4.8 and Theorem 4.10, respectively.</p>
<p><bold>Theorem 4.16.</bold> <italic>Let <italic>S</italic> be a closed and convex set, <italic>f</italic> a convex and lower semicontinuous function and <italic>h</italic> a <italic>C</italic>-convex and <italic>C</italic>-epi-closed vector function. The formula</italic></p>
<disp-formula id="E89"><mml:math id="M89"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x022C2;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x022C3;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><italic>is valid for all <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic> and all &#x003BD; &#x0003E; 0 if and only if the function <inline-formula><mml:math id="M372"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>inf</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is &#x003C9;(<italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>X</italic>)-lower semicontinuous.</italic></p>
<p><bold>Theorem 4.17.</bold> <italic>Let <italic>S</italic> be a closed and convex set, <italic>f</italic> a convex and lower semicontinuous function and <italic>h</italic> a <italic>C</italic>-convex and <italic>C</italic>-epi-closed vector function. The formula</italic></p>
<disp-formula id="E90"><mml:math id="M90"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x022C3;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><italic>is valid for all <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic> and all &#x003BD; &#x0003E; 0 if and only if the set <inline-formula><mml:math id="M373"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> is closed in the topology &#x003C9;(<italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>X</italic>) &#x000D7; <inline-formula><mml:math id="M374"><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</italic></p>
<p>The other perturbation function we employed to assign a conjugate dual problem to (<italic>PC</italic>) as a special case of (<italic>DG</italic>) is &#x003A6;<sup><italic>FL</italic></sup>. The statements particularized above for &#x003A6;<sup><italic>L</italic></sup> become in this case the following ones.</p>
<p><bold>Theorem 4.18.</bold> <italic>Let <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic>. Then</italic></p>
<disp-formula id="E91"><mml:math id="M91"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x0222A;</mml:mo><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:munder><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic>if and only if for each <inline-formula><mml:math id="M375"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> one has</italic></p>
<disp-formula id="E92"><mml:math id="M92"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mtext>sup</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable class="subarray-c" rowspacing="0" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mstyle mathsize="1.19em"><mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathsize="1.19em"><mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Theorem 4.19.</bold> <italic>Let <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic>. Then</italic></p>
<disp-formula id="E93"><mml:math id="M93"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x022C3;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable class="subarray-c" rowspacing="0" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mstyle mathsize="1.19em"><mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathsize="1.19em"><mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math></disp-formula>
<p><italic>if and only if for each <inline-formula><mml:math id="M376"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> there exist <italic>z</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>C</italic><sup>&#x0002A;</sup> and <italic>y</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> such that</italic></p>
<disp-formula id="E94"><mml:math id="M94"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Theorem 4.20.</bold> <italic>Let <italic>S</italic> be a closed and convex set, <italic>f</italic> a convex and lower semicontinuous function and <italic>h</italic> a <italic>C</italic>-convex and <italic>C</italic>-epi-closed vector function. The formula</italic></p>
<disp-formula id="E95"><mml:math id="M95"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x0222A;</mml:mo><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:munder><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic>is valid for all <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic> and all &#x003BD; &#x0003E; 0 if and only if the function <inline-formula><mml:math id="M377"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>inf</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo class="MathClass-ord">&#x025A1;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is &#x003C9;(<italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>X</italic>)-lower semicontinuous.</italic></p>
<p><bold>Theorem 4.21.</bold> <italic>Let <italic>S</italic> be a closed and convex set, <italic>f</italic> a convex and lower semicontinuous function and <italic>h</italic> a <italic>C</italic>-convex and <italic>C</italic>-epi-closed vector function. The formula</italic></p>
<disp-formula id="E96"><mml:math id="M96"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x0222A;</mml:mo><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:munder><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><italic>is valid for all <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic> and all &#x003BD; &#x0003E; 0 if and only if the set <inline-formula><mml:math id="M378"><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is closed in the topology &#x003C9;(<italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>X</italic>) &#x000D7; <inline-formula><mml:math id="M379"><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</italic></p>
<p>Analogously one can particularize the other statements involving the (&#x003B5;-)subdifferential of &#x003A6;(&#x000B7;, 0)(<italic>x</italic>) for &#x003A6;<sup><italic>FL</italic></sup>, too.</p>
</sec>
<sec>
<title>4.2. Unconstrained scalar optimization problems</title>
<p>Consider now the framework of Section 3.2. From Theorem 4.4 one obtains the following statement where a subdifferential inclusion characterizes a situation of &#x003B5;-duality gap for (<italic>PU</italic>) and (<italic>DU</italic>).</p>
<p><bold>Theorem 4.22.</bold> <italic>Let <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic>. Then</italic></p>
<disp-formula id="E97"><mml:math id="M97"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x02218;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x0222A;</mml:mo><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:munder><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo></mml:mstyle><mml:msub><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:msub><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><italic>if and only if for each <inline-formula><mml:math id="M380"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x02218;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> one has</italic></p>
<disp-formula id="E98"><mml:math id="M98"><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>sup</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy="false">&#x0007B;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Further, Theorem 4.7 turns into the following assertion.</p>
<p><bold>Theorem 4.23.</bold> <italic>Let <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic>. Then</italic></p>
<disp-formula id="E99"><mml:math id="M99"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x02218;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x0222A;</mml:mo><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:munder><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo></mml:mstyle><mml:msub><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:msub><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><italic>if and only if for each <inline-formula><mml:math id="M381"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x02218;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> there exists a <italic>y</italic><sup>&#x0002A;</sup> &#x02208; <italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup> such that</italic></p>
<disp-formula id="E100"><mml:math id="M100"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>Adding convexity and topological hypotheses to the functions and sets involved, one obtains the following consequences of Theorem 4.8 and Theorem 4.10, respectively.</p>
<p><bold>Theorem 4.24.</bold> <italic>Let the functions <italic>f</italic> and <italic>g</italic> be also convex and lower semicontinuous. The formula</italic></p>
<disp-formula id="E101"><mml:math id="M101"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x02218;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x0222A;</mml:mo><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:munder><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo></mml:mstyle><mml:msub><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:msub><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><italic>is valid for all <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic> and all &#x003BD; &#x0003E; 0 if and only if the function <inline-formula><mml:math id="M382"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>inf</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is &#x003C9;(<italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>X</italic>)-lower semicontinuous.</italic></p>
<p><bold>Theorem 4.25.</bold> <italic>Let the functions <italic>f</italic> and <italic>g</italic> be also convex and lower semicontinuous. The formula</italic></p>
<disp-formula id="E102"><mml:math id="M102"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x02218;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x0222A;</mml:mo><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:munder><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo></mml:mstyle><mml:msub><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msup><mml:msub><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><italic>is valid for all <italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic> and all &#x003BD; &#x0003E; 0 if and only if the set <inline-formula><mml:math id="M383"><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>id</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>epi</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002A;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is closed in the topology &#x003C9;(<italic>X</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>X</italic>) &#x000D7; <inline-formula><mml:math id="M384"><mml:mi mathvariant="-tex-caligraphic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</italic></p>
<p>Analogously one can particularize the other statements involving the (&#x003B5;-)subdifferential of &#x003A6;(&#x000B7;, 0)(<italic>x</italic>) to the present framework, too. Moreover, one can see (<italic>PC</italic>) as an unconstrained optimization problem like in Remark 17 and the corresponding counterparts of the statements given above can be formulated for it, too.</p>
<p><bold>Remark 24.</bold> Particularizing the results provided in this section for constrained and unconstrained convex optimization problems (and adding where necessary additional hypotheses) one can rediscover various statements from Jeyakumar et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>], Bo&#x00163; et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B38">38</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B39">39</xref>]. Moreover, the classical <italic>Basic Constraint Qualification</italic> (see for instance, [<xref ref-type="bibr" rid="B11">11</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>]) and the <italic>Farkas-Minkowski Constraint Qualification</italic> (cf. [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B16">16</xref>]) prove to be special instances of the regularity conditions presented in this section.</p>
<p><bold>Remark 25.</bold> From the statements provided in Sections 3.1 and 3.2 one can derive &#x003B5;-optimality conditions for (<italic>PC</italic>) and (<italic>PU</italic>) and their dual problems, as done in the general case in Theorem 4.12 and Theorem 4.13.</p>
<p><bold>Remark 26.</bold> More characterizations of (stable) &#x003B5;-duality gap and strong/total duality statements via epigraph and/or subdifferential inclusions similar to the ones provided within this chapter for constrained optimization problems can be found in Boncea and Grad [<xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>], while in Boncea and Grad [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>] the same kind of assertions are delivered for unconstrained composed optimization problems (see also [<xref ref-type="bibr" rid="B49">49</xref>]). Moreover, in Bo&#x00163; and Grad [<xref ref-type="bibr" rid="B35">35</xref>] we have provided equivalent characterizations of zero duality gap and stable strong duality via epigraph inclusions for both constrained and unconstrained, as well for composed optimization problems with the involved functions taken convex.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s5">
<title>5. Conclusions, remarks and further directions of research</title>
<p>The closedness type regularity conditions have proven during the last decade to be viable alternatives to their more restrictive interiority type counterparts, in both convex optimization and different areas where it was successfully applied. In this survey paper we have deconstructed and reconstructed some closedness type regularity conditions formulated by means of epigraphs and (&#x003B5;-)subdifferentials, respectively, for general optimization problems, showing thus that they arise naturally when dealing with such problems. Some of the general results were particularized for constrained and unconstrained convex optimization problems, respectively.</p>
<p>Closedness type regularity conditions were employed by different authors in other related research fields, too, like subdifferential calculus (e.g., by [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B50">50</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B52">52</xref>]), <italic>DC</italic> programming (e.g., by [<xref ref-type="bibr" rid="B51">51</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B53">53</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B57">57</xref>]), generalized convex optimization (e.g., by [<xref ref-type="bibr" rid="B58">58</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B60">60</xref>]), semiinfinite programming (e.g., by [<xref ref-type="bibr" rid="B15">15</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B16">16</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B50">50</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B53">53</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B61">61</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B64">64</xref>]), semidefinite programming (e.g., by [<xref ref-type="bibr" rid="B43">43</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B45">45</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B46">46</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B65">65</xref>]), robust optimization (e.g., by [<xref ref-type="bibr" rid="B63">63</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B66">66</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B67">67</xref>]), location optimization (e.g., by [<xref ref-type="bibr" rid="B68">68</xref>]), vector optimization (e.g., by [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B63">63</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B64">64</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B69">69</xref>]), monotone operators ([<xref ref-type="bibr" rid="B17">17</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B70">70</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B78">78</xref>]), machine learning ([<xref ref-type="bibr" rid="B79">79</xref>]) or variational inequalities ([<xref ref-type="bibr" rid="B80">80</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B83">83</xref>]), and the list is far from being complete.</p>
<p>Other possible immediate research fields where we believe that the the closedness type regularity conditions may prove to be useful are bilevel optimization (possibly via the Fenchel-Lagrange approach of [<xref ref-type="bibr" rid="B84">84</xref>]), error bounds (maybe via the approach of [<xref ref-type="bibr" rid="B85">85</xref>]), equilibrium problems (possibly via variational inequalities, inspired by [<xref ref-type="bibr" rid="B80">80</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B82">82</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B83">83</xref>]) and even numerical optimization (e.g., for primal-dual algorithms, by guaranteeing strong duality).</p>
</sec>
<sec id="s6">
<title>Author contributions</title>
<p>The author S-MG worked alone on this review paper containing also results obtained with/by other authors, that have been properly cited.</p>
</sec>
<sec id="s7">
<title>Funding</title>
<p>Research partially supported by DFG (German Research Foundation), projects WA 922/8-1 and GR3367/4-1.</p>
<sec>
<title>Conflict of interest statement</title>
<p>The author declares that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p></sec>
</sec>
</body>
<back>
<ack><p>The author is thankful to two referees for comments and suggestions that have contributed to an improved presentation of the paper.</p>
</ack>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<label>1.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Precupanu</surname> <given-names>T</given-names></name></person-group>. <article-title>Closedness conditions for the optimality of a family of nonconvex optimization problems</article-title>. <source>Math Operationsforsch Stat Ser Optim.</source> (<year>1984</year>) <volume>15</volume>:<fpage>339</fpage>&#x02013;<lpage>46</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B2">
<label>2.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Burachik</surname> <given-names>RS</given-names></name> <name><surname>Jeyakumar</surname> <given-names>V</given-names></name></person-group>. <article-title>A simple closure condition for the normal cone intersection formula</article-title>. <source>Proc Am Math Soc</source>. (<year>2005</year>) <volume>133</volume>:<fpage>1741</fpage>&#x02013;<lpage>8</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1090/S0002-9939-04-07844-X</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B3">
<label>3.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Burachik</surname> <given-names>RS</given-names></name> <name><surname>Jeyakumar</surname> <given-names>V</given-names></name></person-group>. <article-title>A dual condition for the convex subdifferential sum formula with applications</article-title>. <source>J Convex Anal.</source> (<year>2005</year>) <volume>12</volume>:<fpage>279</fpage>&#x02013;<lpage>90</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B4">
<label>4.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Burachik</surname> <given-names>RS</given-names></name> <name><surname>Jeyakumar</surname> <given-names>V</given-names></name> <name><surname>Wu</surname> <given-names>ZY</given-names></name></person-group>. <article-title>Necessary and sufficient conditions for stable conjugate duality</article-title>. <source>Nonlinear Anal Theory Methods Appl.</source> (<year>2006</year>) <volume>64</volume>:<fpage>1998</fpage>&#x02013;<lpage>2006</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.na.2005.07.034</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B5">
<label>5.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Burachik</surname> <given-names>RS</given-names></name> <name><surname>Jeyakumar</surname> <given-names>V</given-names></name></person-group>. <article-title>A new geometric condition for Fenchel&#x00027;s duality in infinite dimensional spaces</article-title>. <source>Math Progr.</source> (<year>2005</year>) <volume>104</volume>:<fpage>229</fpage>&#x02013;<lpage>33</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10107-005-0614-3</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B6">
<label>6.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Wanka</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>A weaker regularity condition for subdifferential calculus and Fenchel duality in infinite dimensional spaces</article-title>. <source>Nonlinear Anal Theory Methods Appl.</source> (<year>2006</year>) <volume>64</volume>:<fpage>2787</fpage>&#x02013;<lpage>804</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.na.2005.09.017</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B7">
<label>7.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Wanka</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>An alternative formulation for a new closed cone constraint qualification</article-title>. <source>Nonlinear Anal. Theory Methods Appl.</source> (<year>2006</year>) <volume>64</volume>:<fpage>1367</fpage>&#x02013;<lpage>81</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.na.2005.06.041</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B8">
<label>8.</label>
<citation citation-type="other"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Jeyakumar</surname> <given-names>V</given-names></name> <name><surname>Dinh</surname> <given-names>N</given-names></name> <name><surname>Lee</surname> <given-names>GM</given-names></name></person-group>. <source>A New Closed Cone Constraint Qualification for Convex Optimization</source>. Applied Mathematics Report <volume>04/8</volume>, <publisher-name>University of New South Wales</publisher-name> (<year>2004</year>).</citation>
</ref>
<ref id="B9">
<label>9.</label>
<citation citation-type="other"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Jeyakumar</surname> <given-names>V</given-names></name> <name><surname>Song</surname> <given-names>W</given-names></name> <name><surname>Dinh</surname> <given-names>N</given-names></name> <name><surname>Lee</surname> <given-names>GM</given-names></name></person-group>. <source>Stable Strong Duality in Convex Optimization</source>. Applied Mathematics Report <volume>05/22</volume>, <publisher-name>University of New South Wales</publisher-name> (<year>2005</year>).</citation>
</ref>
<ref id="B10">
<label>10.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Grad</surname> <given-names>SM</given-names></name></person-group>. <source>Vector Optimization and Monotone Operators via Convex Duality</source>. <publisher-loc>Berlin; Heidelberg</publisher-loc>: <publisher-name>Springer-Verlag</publisher-name> (<year>2015</year>).</citation>
</ref>
<ref id="B11">
<label>11.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hiriart-Urruty</surname> <given-names>JB</given-names></name> <name><surname>Lemar&#x000E9;chal</surname> <given-names>C</given-names></name></person-group>. <source>Convex Analysis and Minimization Algorithms I: Fundamentals. Grundlehren Math. Wiss.</source> <volume>Vol. 305</volume>. <publisher-loc>Berlin</publisher-loc>: <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>1993</year>).</citation>
</ref>
<ref id="B12">
<label>12.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Tiba</surname> <given-names>D</given-names></name> <name><surname>Z&#x00103;linescu</surname> <given-names>C</given-names></name></person-group>. <article-title>On the necessity of some constraint qualification conditions in convex programming</article-title>. <source>J Convex Anal.</source> (<year>2004</year>) <volume>11</volume>:<fpage>95</fpage>&#x02013;<lpage>110</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B13">
<label>13.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hu</surname> <given-names>H</given-names></name></person-group>. <article-title>Characterizations of the strong basic constraint qualifications</article-title>. <source>Math Oper Res.</source> (<year>2005</year>) <volume>30</volume>:<fpage>956</fpage>&#x02013;<lpage>65</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1287/moor.1050.0154</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B14">
<label>14.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Goberna</surname> <given-names>MA</given-names></name> <name><surname>L&#x000F3;pez</surname> <given-names>MA</given-names></name> <name><surname>Pastor</surname> <given-names>J</given-names></name></person-group>. <article-title>Farkas-Minkowski systems in semi-infinite programming</article-title>. <source>Appl Math Optim.</source> (<year>1981</year>) <volume>7</volume>:<fpage>295</fpage>&#x02013;<lpage>308</lpage>. <pub-id pub-id-type="pmid">19854040</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B15">
<label>15.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dinh</surname> <given-names>N</given-names></name> <name><surname>Goberna</surname> <given-names>MA</given-names></name> <name><surname>L&#x000F3;pez</surname> <given-names>MA</given-names></name> <name><surname>Son</surname> <given-names>TQ</given-names></name></person-group>. <article-title>New Farkas-type constraint qualifications in convex infinite programming</article-title>. <source>ESAIM Control Optim Calc Var.</source> (<year>2007</year>) <volume>13</volume>:<fpage>580</fpage>&#x02013;<lpage>97</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1051/cocv:2007027</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B16">
<label>16.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Goberna</surname> <given-names>MA</given-names></name> <name><surname>Jeyakumar</surname> <given-names>V</given-names></name> <name><surname>L&#x000F3;pez</surname> <given-names>MA</given-names></name></person-group>. <article-title>Necessary and sufficient constraint qualifications for solvability of systems of infinite convex inequalities</article-title>. <source>Nonlinear Anal Theory Methods Appl.</source> (<year>2008</year>) <volume>68</volume>:<fpage>1184</fpage>&#x02013;<lpage>194</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.na.2006.12.014</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B17">
<label>17.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Grad</surname> <given-names>SM</given-names></name> <name><surname>Wanka</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>Maximal monotonicity for the precomposition with a linear operator</article-title>. <source>SIAM J Optim.</source> (<year>2007</year>) <volume>17</volume>:<fpage>1239</fpage>&#x02013;<lpage>52</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1137/050641491</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B18">
<label>18.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Grad</surname> <given-names>SM</given-names></name> <name><surname>Wanka</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>A new constraint qualification for the formula of the subdifferential of composed convex functions in infinite dimensional spaces</article-title>. <source>Math Nachr.</source> (<year>2008</year>) <volume>281</volume>:<fpage>1088</fpage>&#x02013;<lpage>107</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/mana.200510662</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B19">
<label>19.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name></person-group>. <source>Conjugate Duality in Convex Optimization. Lecture Notes in Economics and Mathematical Systems</source>, <volume>Vol. 637</volume>. <publisher-loc>Berlin; Heidelberg</publisher-loc>: <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>2010</year>). <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/978-3-642-04900-2</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B20">
<label>20.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Grad</surname> <given-names>SM</given-names></name> <name><surname>Wanka</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>New regularity conditions for Lagrange and Fenchel-Lagrange duality in infinite dimensional spaces</article-title>. <source>Math Inequal Appl.</source> (<year>2009</year>) <volume>12</volume>:<fpage>171</fpage>&#x02013;<lpage>89</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B21">
<label>21.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Boncea</surname> <given-names>HV</given-names></name> <name><surname>Grad</surname> <given-names>SM</given-names></name></person-group>. <article-title>Characterizations of &#x003B5;-duality gap statements for composed optimization problems</article-title>. <source>Nonlinear Anal. Theory Methods Appl.</source> (<year>2013</year>) <volume>92</volume>:<fpage>96</fpage>&#x02013;<lpage>107</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.na.2013.07.004</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B22">
<label>22.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Boncea</surname> <given-names>HV</given-names></name> <name><surname>Grad</surname> <given-names>SM</given-names></name></person-group>. <article-title>Characterizations of &#x003B5;-duality gap statements for constrained optimization problems</article-title>. <source>Cent Eur J Math.</source> (<year>2013</year>) <volume>11</volume>:<fpage>2020</fpage>&#x02013;<lpage>33</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.2478/s11533-013-0294-9</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B23">
<label>23.</label>
<citation citation-type="web"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Anbo</surname> <given-names>Y</given-names></name></person-group>. <article-title>Nonstandard arguments and the characterization of independence in generic structures</article-title>. <source>RIMS K&#x000F4;ky&#x000FB;roku</source> (<year>2009</year>) <volume>1646</volume>:<fpage>4</fpage>&#x02013;<lpage>17</lpage>. Available online at: <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://hdl.handle.net/2433/140691">http://hdl.handle.net/2433/140691</ext-link></citation>
</ref>
<ref id="B24">
<label>24.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Friedman</surname> <given-names>HM</given-names></name></person-group>. <article-title>A way out</article-title>. In: <person-group person-group-type="editor"><name><surname>Link</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>, editor. <source>One Hundred Years of Russell&#x00027;s Paradox</source>. <publisher-loc>Berlin; New York, NY</publisher-loc>: <publisher-name>Walter de Gruyter</publisher-name> (<year>2004</year>). p. <fpage>49</fpage>&#x02013;<lpage>86</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B25">
<label>25.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Rubinov</surname> <given-names>AM</given-names></name> <name><surname>Glover</surname> <given-names>BM</given-names></name></person-group>. <article-title>Quasiconvexity via two step functions</article-title>. In: <person-group person-group-type="editor"><name><surname>Crouzeix</surname> <given-names>JP</given-names></name> <name><surname>Mart&#x000ED;nez Legaz</surname> <given-names>JE</given-names></name> <name><surname>Volle</surname> <given-names>M</given-names></name></person-group>, editors. <source>Generalized Convexity, Generalized Monotonicity: Recent Results, Nonconvex Optimization and Its Applications</source>. <volume>Vol. 27</volume>. <publisher-loc>Dordrecht</publisher-loc>: <publisher-name>Kluwer</publisher-name> (<year>1998</year>). p. <fpage>159</fpage>&#x02013;<lpage>183</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B26">
<label>26.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Rockafellar</surname> <given-names>RT</given-names></name></person-group>. <source>Convex Analysis</source>. <publisher-loc>Princeton, NJ</publisher-loc>: <publisher-name>Princeton University Press</publisher-name> (<year>1970</year>).</citation>
</ref>
<ref id="B27">
<label>27.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Z&#x00103;linescu</surname> <given-names>C</given-names></name></person-group>. <source>Convex Analysis in General Vector Spaces</source>. <publisher-loc>Singapore</publisher-loc>: <publisher-name>World Scientific</publisher-name> (<year>2002</year>).</citation>
</ref>
<ref id="B28">
<label>28.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ekeland</surname> <given-names>I</given-names></name> <name><surname>Temam</surname> <given-names>RM</given-names></name></person-group>. <source>Convex Analysis and Variational Problems</source>. <publisher-loc>Amsterdam</publisher-loc>: <publisher-name>North-Holland Publishing Company</publisher-name> (<year>1976</year>).</citation>
</ref>
<ref id="B29">
<label>29.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Grad</surname> <given-names>SM</given-names></name> <name><surname>Wanka</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <source>Duality in Vector Optimization</source>. <publisher-loc>Berlin; Heidelberg</publisher-loc>: <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>2009</year>).</citation>
</ref>
<ref id="B30">
<label>30.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Grad</surname> <given-names>SM</given-names></name></person-group>. <article-title>Wolfe duality and Mond-Weir duality via perturbations</article-title>. <source>Nonlinear Anal Theory Methods Appl.</source> (<year>2010</year>) <volume>73</volume>:<fpage>374</fpage>&#x02013;<lpage>84</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.na.2010.03.026</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B31">
<label>31.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Grad</surname> <given-names>SM</given-names></name> <name><surname>Pop</surname> <given-names>EL</given-names></name></person-group>. <article-title>Alternative generalized Wolfe type and Mond-Weir type vector duality</article-title>. <source>J Nonlinear Convex Anal.</source> (<year>2014</year>) <volume>15</volume>:<fpage>867</fpage>&#x02013;<lpage>84</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B32">
<label>32.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Grad</surname> <given-names>SM</given-names></name></person-group>. <article-title>Extending the classical vector Wolfe and Mond-Weir duality concepts via perturbations</article-title>. <source>J Nonlinear Convex Anal.</source> (<year>2011</year>) <volume>12</volume>:<fpage>81</fpage>&#x02013;<lpage>101</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B33">
<label>33.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Grad</surname> <given-names>SM</given-names></name> <name><surname>Wanka</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>Fenchel-Lagrange versus geometric programming in convex optimization</article-title>. <source>J Optim Theory Appl.</source> (<year>2006</year>) <volume>129</volume>:<fpage>33</fpage>&#x02013;<lpage>54</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10957-006-9047-2</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B34">
<label>34.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hiriart-Urruty</surname> <given-names>JB</given-names></name></person-group>. <article-title>&#x003B5;-subdifferential calculus</article-title>. In: <person-group person-group-type="editor"><name><surname>Aubin</surname> <given-names>JP</given-names></name> <name><surname>Vinter</surname> <given-names>RB</given-names></name></person-group>, editors. <source>Convex Analysis and Optimization, Pitman Research Notes in Mathematics Series</source>, <volume>Vol. 57</volume>. <publisher-loc>Boston, MA</publisher-loc>: <publisher-name>Pitman</publisher-name> (<year>1982</year>). p. <fpage>43</fpage>&#x02013;<lpage>92</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B35">
<label>35.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Grad</surname> <given-names>SM</given-names></name></person-group>. <article-title>Lower semicontinuous type regularity conditions for subdifferential calculus</article-title>. <source>Optim Methods Softw.</source> (<year>2010</year>) <volume>25</volume>:<fpage>37</fpage>&#x02013;<lpage>48</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/10556780903208977</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B36">
<label>36.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Grad</surname> <given-names>SM</given-names></name></person-group>. <article-title>Regularity conditions for formulae of biconjugate functions</article-title>. <source>Taiwanese J Math.</source> (<year>2008</year>) <volume>12</volume>:<fpage>1921</fpage>&#x02013;<lpage>42</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B37">
<label>37.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Grad</surname> <given-names>SM</given-names></name> <name><surname>Wanka</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>On biconjugates of infimal functions</article-title>. <source>Optimization</source> (<year>2015</year>) <volume>64</volume>:<fpage>1759</fpage>&#x02013;<lpage>75</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/02331934.2015.1046873</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B38">
<label>38.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Grad</surname> <given-names>SM</given-names></name> <name><surname>Wanka</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>New regularity conditions for strong and total Fenchel-Lagrange duality in infinite dimensional spaces</article-title>. <source>Nonlinear Anal Theory Methods Appl.</source> (<year>2008</year>) <volume>69</volume>:<fpage>323</fpage>&#x02013;<lpage>36</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.na.2007.05.021</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B39">
<label>39.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Grad</surname> <given-names>SM</given-names></name> <name><surname>Wanka</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>On strong and total Lagrange duality for convex optimization problems</article-title>. <source>J Math Anal Appl.</source> (<year>2008</year>) <volume>337</volume>:<fpage>1315</fpage>&#x02013;<lpage>25</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jmaa.2007.04.071</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B40">
<label>40.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Grad</surname> <given-names>SM</given-names></name> <name><surname>Wanka</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>Generalized Moreau-Rockafellar results for composed convex functions</article-title>. <source>Optimization</source> (<year>2009</year>) <volume>58</volume>:<fpage>917</fpage>&#x02013;<lpage>33</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/02331930902945082</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">18541505</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B41">
<label>41.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Wanka</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>Farkas-type results with conjugate functions</article-title>. <source>SIAM J Optim.</source> (<year>2005</year>) <volume>15</volume>:<fpage>540</fpage>&#x02013;<lpage>54</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1137/030602332</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">27604268</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B42">
<label>42.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dinh</surname> <given-names>N</given-names></name> <name><surname>Jeyakumar</surname> <given-names>V</given-names></name></person-group>. <article-title>Farkas&#x00027; lemma: three decades of generalizations for mathematical optimization</article-title>. <source>TOP</source> (<year>2014</year>) <volume>22</volume>:<fpage>1</fpage>&#x02013;<lpage>22</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11750-014-0319-y</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B43">
<label>43.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Kim</surname> <given-names>GS</given-names></name> <name><surname>Lee</surname> <given-names>GM</given-names></name></person-group>. <article-title>On &#x003B5;-approximate solutions for convex semidefinite optimization problems</article-title>. <source>Taiwanese J Math.</source> (<year>2007</year>) <volume>11</volume>:<fpage>765</fpage>&#x02013;<lpage>84</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B44">
<label>44.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Tidball</surname> <given-names>MM</given-names></name> <name><surname>Pourtallier</surname> <given-names>O</given-names></name> <name><surname>Altman</surname> <given-names>E</given-names></name></person-group>. <article-title>Approximations in dynamic zero-sum games</article-title>. <source>SIAM J Optim.</source> (<year>2006</year>) <volume>35</volume>:<fpage>2101</fpage>&#x02013;<lpage>17</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1137/S0363012994272460</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B45">
<label>45.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Jeyakumar</surname> <given-names>V</given-names></name> <name><surname>Li</surname> <given-names>GY</given-names></name></person-group>. <article-title>New dual constraint qualifications characterizing zero duality gaps of convex programs and semidefinite programs</article-title>. <source>Nonlinear Anal Theory Methods Appl.</source> (<year>2009</year>) <volume>71</volume>:<fpage>2239</fpage>&#x02013;<lpage>49</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.na.2009.05.009</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B46">
<label>46.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Jeyakumar</surname> <given-names>V</given-names></name> <name><surname>Li</surname> <given-names>GY</given-names></name></person-group>. <article-title>Stable zero duality gaps in convex programming: complete dual characterizations with applications to semidefinite programs</article-title>. <source>J Math Anal Appl.</source> (<year>2009</year>) <volume>360</volume>:<fpage>156</fpage>&#x02013;<lpage>67</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jmaa.2009.06.043</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B47">
<label>47.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Grad</surname> <given-names>SM</given-names></name> <name><surname>Wanka</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>Fenchel&#x00027;s duality theorem for nearly convex functions</article-title>. <source>J Optim Theory Appl.</source> (<year>2007</year>) <volume>132</volume>:<fpage>509</fpage>&#x02013;<lpage>15</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10957-007-9234-9</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B48">
<label>48.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Grad</surname> <given-names>SM</given-names></name> <name><surname>Wanka</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>Almost convex functions: conjugacy and duality</article-title>. In: <person-group person-group-type="editor"><name><surname>Konnov</surname> <given-names>IV</given-names></name> <name><surname>Luc</surname> <given-names>DT</given-names></name> <name><surname>Rubinov</surname> <given-names>AM</given-names></name></person-group>, editors. <source>Generalized Convexity and Related Topics, Lecture Notes in Economics and Mathematical Systems</source>, <volume>Vol. 583</volume>. <publisher-loc>Berlin</publisher-loc>: <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>2007</year>). p. <fpage>101</fpage>&#x02013;<lpage>114</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/978-3-540-37007-9_5</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B49">
<label>49.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Grad</surname> <given-names>SM</given-names></name> <name><surname>Wanka</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>New constraint qualification and conjugate duality for composed convex optimization problems</article-title>. <source>J Optim Theory Appl.</source> (<year>2007</year>) <volume>135</volume>:<fpage>241</fpage>&#x02013;<lpage>55</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10957-007-9247-4</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B50">
<label>50.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Mordukhovich</surname> <given-names>BS</given-names></name> <name><surname>Nghia</surname> <given-names>TTA</given-names></name></person-group>. <article-title>Constraint qualifications and optimality conditions for nonconvex semi-infinite and infinite programs</article-title>. <source>Math Program</source> (<year>2013</year>) <volume>139</volume>:<fpage>271</fpage>&#x02013;<lpage>300</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10107-013-0672-x</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B51">
<label>51.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dinh</surname> <given-names>N</given-names></name> <name><surname>Mordukhovich</surname> <given-names>BS</given-names></name> <name><surname>Nghia</surname> <given-names>TTA</given-names></name></person-group>. <article-title>Subdifferentials of value functions and optimality conditions for DC and bilevel infinite and semi-infinite programs</article-title>. <source>Math Program</source> (<year>2010</year>) <volume>123</volume>:<fpage>101</fpage>&#x02013;<lpage>38</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10107-009-0323-4</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B52">
<label>52.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Correa</surname> <given-names>R</given-names></name> <name><surname>Hantoute</surname> <given-names>A</given-names></name> <name><surname>Jourani</surname> <given-names>A</given-names></name></person-group>. <article-title>Characterizations of convex approximate subdifferential calculus in Banach spaces</article-title>. <source>Trans Am Math Soc.</source> (<year>2016</year>) <volume>368</volume>:<fpage>4831</fpage>&#x02013;<lpage>54</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1090/tran/6589</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B53">
<label>53.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dinh</surname> <given-names>N</given-names></name> <name><surname>Mordukhovich</surname> <given-names>BS</given-names></name> <name><surname>Nghia</surname> <given-names>TTA</given-names></name></person-group>. <article-title>Qualification and optimality conditions for DC programs with infinite constraints</article-title>. <source>Acta Math Vietnam</source> (<year>2009</year>) <volume>34</volume>:<fpage>125</fpage>&#x02013;<lpage>55</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B54">
<label>54.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dinh</surname> <given-names>N</given-names></name> <name><surname>Nghia</surname> <given-names>TTA</given-names></name> <name><surname>Vallet</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>A closedness condition and its applications to DC programs with convex constraints</article-title>. <source>Optimization</source> (<year>2010</year>) <volume>59</volume>:<fpage>541</fpage>&#x02013;<lpage>60</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/02331930801951348</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B55">
<label>55.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dinh</surname> <given-names>N</given-names></name> <name><surname>Nghia</surname> <given-names>TTA</given-names></name> <name><surname>Vallet</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>Farkas-type results and duality for DC programs with convex constraints</article-title>. <source>J Convex Anal.</source> (<year>2008</year>) <volume>15</volume>:<fpage>235</fpage>&#x02013;<lpage>62</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B56">
<label>56.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Sun</surname> <given-names>XK</given-names></name> <name><surname>Guo</surname> <given-names>XL</given-names></name> <name><surname>Zeng</surname> <given-names>J</given-names></name></person-group>. <article-title>Necessary optimality conditions for DC infinite programs with inequality constraints</article-title>. <source>J Nonlinear Sci Appl.</source> (<year>2016</year>) <volume>9</volume>:<fpage>617</fpage>&#x02013;<lpage>26</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B57">
<label>57.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Fang</surname> <given-names>DH</given-names></name> <name><surname>Li</surname> <given-names>C</given-names></name> <name><surname>Yang</surname> <given-names>XQ</given-names></name></person-group>. <article-title>Stable and total Fenchel duality for DC optimization problems in locally convex spaces</article-title>. <source>SIAM J Optim.</source> (<year>2011</year>) <volume>21</volume>:<fpage>730</fpage>&#x02013;<lpage>60</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1137/100789749</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B58">
<label>58.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Fajardo</surname> <given-names>MD</given-names></name> <name><surname>Vidal</surname> <given-names>J</given-names></name></person-group>. <article-title>Stable strong Fenchel and Lagrange duality for evenly convex optimization problems</article-title>. <source>Optimization</source> (<year>2016</year>) <volume>65</volume>:<fpage>1675</fpage>&#x02013;<lpage>91</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/02331934.2016.1167207</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B59">
<label>59.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Volle</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Mart&#x000ED;nez-Legaz</surname> <given-names>JE</given-names></name> <name><surname>Vicente-P&#x000E9;rez</surname> <given-names>J</given-names></name></person-group>. <article-title>Duality for closed convex functions and evenly convex functions</article-title>. <source>J Optim Theory Appl.</source> (<year>2015</year>) <volume>167</volume>:<fpage>985</fpage>&#x02013;<lpage>97</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10957-013-0395-4</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B60">
<label>60.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Mart&#x000ED;nez-Legaz</surname> <given-names>JE</given-names></name> <name><surname>Vicente-P&#x000E9;rez</surname> <given-names>J</given-names></name></person-group>. <article-title>The <italic>e</italic>-support function of an <italic>e</italic>-convex set and conjugacy for <italic>e</italic>-convex functions</article-title>. <source>J Math Anal Appl.</source> (<year>2011</year>) <volume>376</volume>:<fpage>602</fpage>&#x02013;<lpage>12</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jmaa.2010.10.058</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B61">
<label>61.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Fang</surname> <given-names>DH</given-names></name> <name><surname>Li</surname> <given-names>C</given-names></name> <name><surname>Ng</surname> <given-names>KF</given-names></name></person-group>. <article-title>Constraint qualifications for extended Farkas&#x00027;s lemmas and Lagrangian dualities in convex infinite programming</article-title>. <source>SIAM J Optim.</source> (<year>2009</year>) <volume>20</volume>:<fpage>1311</fpage>&#x02013;<lpage>32</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1137/080739124</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B62">
<label>62.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Fang</surname> <given-names>DH</given-names></name> <name><surname>Li</surname> <given-names>C</given-names></name> <name><surname>Ng</surname> <given-names>KF</given-names></name></person-group>. <article-title>Constraint qualifications for optimality conditions and total Lagrange dualities in convex infinite programming</article-title>. <source>Nonlin Anal.</source> (<year>2010</year>) <volume>73</volume>:<fpage>1143</fpage>&#x02013;<lpage>59</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.na.2010.04.020</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B63">
<label>63.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Goberna</surname> <given-names>MA</given-names></name> <name><surname>Jeyakumar</surname> <given-names>V</given-names></name> <name><surname>Li</surname> <given-names>G</given-names></name> <name><surname>Vicente-P&#x000E9;rez</surname> <given-names>J</given-names></name></person-group>. <article-title>Robust solutions of multiobjective linear semi-infinite programs under constraint data uncertainty</article-title>. <source>SIAM J Optim.</source> (<year>2014</year>) <volume>24</volume>:<fpage>1402</fpage>&#x02013;<lpage>19</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1137/130939596</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B64">
<label>64.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Goberna</surname> <given-names>MA</given-names></name> <name><surname>Guerra-Vazquez</surname> <given-names>F</given-names></name> <name><surname>Todorov</surname> <given-names>MI</given-names></name></person-group>. <article-title>Constraint qualifications in linear vector semi-infinite optimization</article-title>. <source>Eur J Oper Res.</source> (<year>2013</year>) <volume>227</volume>:<fpage>12</fpage>&#x02013;<lpage>21</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ejor.2012.09.006</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B65">
<label>65.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Jeyakumar</surname> <given-names>V</given-names></name></person-group>. <article-title>A note on strong duality in convex semidefinite optimization: necessary and sufficient conditions</article-title>. <source>Optim Lett.</source> (<year>2008</year>) <volume>2</volume>:<fpage>15</fpage>&#x02013;<lpage>25</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11590-006-0038-x</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B66">
<label>66.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Jeyakumar</surname> <given-names>V</given-names></name> <name><surname>Li</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>Robust duality in parametric convex optimization</article-title>. <source>Set Valued Var Anal.</source> (<year>2013</year>) <volume>21</volume>:<fpage>177</fpage>&#x02013;<lpage>89</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11228-012-0219-y</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B67">
<label>67.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Wang</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Fang</surname> <given-names>D</given-names></name> <name><surname>Chen</surname> <given-names>Z</given-names></name></person-group>. <article-title>Strong and total Fenchel dualities for robust convex optimization problems</article-title>. <source>J Inequal Appl.</source> (<year>2015</year>) <volume>2015</volume>:<fpage>70</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1186/s13660-015-0592-9</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B68">
<label>68.</label>
<citation citation-type="other"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Wanka</surname> <given-names>G</given-names></name> <name><surname>Wilfer</surname> <given-names>O</given-names></name></person-group>. <source>Duality Results for Extended Multifacility Location Problems</source>. Preprint, 2016&#x02013;05. <publisher-loc>Chemnitz</publisher-loc>: <publisher-name>Chemnitz University of Technology</publisher-name> (<year>2016</year>).</citation>
</ref>
<ref id="B69">
<label>69.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Goberna</surname> <given-names>MA</given-names></name> <name><surname>Guerra-Vazquez</surname> <given-names>F</given-names></name> <name><surname>Todorov</surname> <given-names>MI</given-names></name></person-group>. <article-title>Constraint qualifications in convex vector semi-infinite optimization</article-title>. <source>Eur J Oper Res.</source> (<year>2016</year>) <volume>249</volume>:<fpage>32</fpage>&#x02013;<lpage>40</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ejor.2015.08.062</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B70">
<label>70.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Grad</surname> <given-names>SM</given-names></name> <name><surname>Wanka</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>Weaker constraint qualifications in maximal monotonicity</article-title>. <source>Numer Funct Anal Optim.</source> (<year>2007</year>) <volume>28</volume>:<fpage>27</fpage>&#x02013;<lpage>41</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/01630560701190224</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B71">
<label>71.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Grad</surname> <given-names>SM</given-names></name> <name><surname>Wanka</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>A new regularity condition for subdifferential calculus and Fenchel duality in infinite dimensional spaces. Applications for maximal monotone operators</article-title>. In: <person-group person-group-type="editor"><name><surname>Castellani</surname> <given-names>G.</given-names></name></person-group>, editor. <source>Seminario Mario Volpato</source>, <volume>3</volume>. <publisher-loc>Venice</publisher-loc>: <publisher-name>Ca&#x00027;Foscari University of Venice</publisher-name> (<year>2007</year>). p. <fpage>16</fpage>&#x02013;<lpage>30</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B72">
<label>72.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Csetnek</surname> <given-names>ER</given-names></name> <name><surname>Wanka</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>A new condition for maximal monotonicity via representative functions</article-title>. <source>Nonlinear Anal Theory Methods Appl.</source> (<year>2007</year>) <volume>67</volume>:<fpage>2390</fpage>&#x02013;<lpage>402</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.na.2006.09.006</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B73">
<label>73.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>L&#x000E1;szl&#x000F3;</surname> <given-names>SC</given-names></name></person-group>. <article-title>On the generalized parallel sum of two maximal monotone operators of Gossez type (<italic>D</italic>)</article-title>. <source>J Math Anal Appl.</source> (<year>2012</year>) <volume>391</volume>:<fpage>82</fpage>&#x02013;<lpage>98</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jmaa.2012.02.030</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B74">
<label>74.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Jeyakumar</surname> <given-names>V</given-names></name> <name><surname>Wu</surname> <given-names>ZY</given-names></name></person-group>. <article-title>A dual criterion for maximal monotonicity of composition operators</article-title>. <source>Set Valued Var Anal.</source> (<year>2007</year>) <volume>15</volume>:<fpage>265</fpage>&#x02013;<lpage>73</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11228-006-0025-5</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B75">
<label>75.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Csetnek</surname> <given-names>ER</given-names></name></person-group>. <source>Overcoming the Failure of the Classical Generalized Interior-point Regularity Conditions in Convex Optimization. Applications of the Duality Theory to Enlargements of Maximal Monotone Operators</source>. <publisher-loc>Berlin</publisher-loc>: <publisher-name>Logos-Verlag</publisher-name> (<year>2010</year>).</citation>
</ref>
<ref id="B76">
<label>76.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Grad</surname> <given-names>SM</given-names></name></person-group>. <article-title>Closedness type regularity conditions for surjectivity results involving the sum of two maximal monotone operators</article-title>. <source>Cent Eur J Math.</source> (<year>2011</year>) <volume>9</volume>:<fpage>162</fpage>&#x02013;<lpage>72</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.2478/s11533-010-0083-7</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B77">
<label>77.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Grad</surname> <given-names>SM</given-names></name> <name><surname>Wanka</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>Br&#x000E9;zis-Haraux-type approximation in nonreflexive Banach spaces</article-title>. In: <person-group person-group-type="editor"><name><surname>Allevi</surname> <given-names>E</given-names></name> <name><surname>Bertocchi</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Gnudi</surname> <given-names>A</given-names></name> <name><surname>Konnov</surname> <given-names>IV</given-names></name></person-group>, editors. <source>Nonlinear Analysis with Applications in Economics, Energy and Transportation</source> <publisher-loc>Bergamo</publisher-loc>: <publisher-name>Bergamo University Press</publisher-name> (<year>2007</year>). p. <fpage>155</fpage>&#x02013;<lpage>170</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B78">
<label>78.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Grad</surname> <given-names>SM</given-names></name> <name><surname>Wanka</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>Br&#x000E9;zis-Haraux-type approximation of the range of a monotone operator composed with a linear mapping</article-title>. In: <person-group person-group-type="editor"><name><surname>K&#x000E1;sa</surname> <given-names>Z</given-names></name> <name><surname>Kassay</surname> <given-names>G</given-names></name> <name><surname>Kolumb&#x000E1;n</surname> <given-names>J</given-names></name></person-group>, editors. <source>Proceedings of the International Conference In Memoriam Gyula Farkas</source>. <publisher-loc>Cluj-Napoca</publisher-loc>: <publisher-name>Cluj University Press</publisher-name> (<year>2006</year>). p. <fpage>36</fpage>&#x02013;<lpage>49</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B79">
<label>79.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Heinrich</surname> <given-names>A</given-names></name></person-group>. <article-title>Regression tasks in machine learning via Fenchel duality</article-title>. <source>Ann Oper Res.</source> (<year>2014</year>) <volume>222</volume>:<fpage>197</fpage>&#x02013;<lpage>211</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10479-012-1304-1</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B80">
<label>80.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Altangerel</surname> <given-names>L</given-names></name> <name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Wanka</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>On gap functions for equilibrium problems via Fenchel duality</article-title>. <source>Pac J Optim.</source> (<year>2006</year>) <volume>2</volume>:<fpage>667</fpage>&#x02013;<lpage>78</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B81">
<label>81.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Altangerel</surname> <given-names>L</given-names></name> <name><surname>Battur</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>Perturbation approach to generalized Nash equilibrium problems with shared constraints</article-title>. <source>Optim Lett.</source> (<year>2012</year>) <volume>6</volume>:<fpage>1379</fpage>&#x02013;<lpage>91</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11590-012-0510-8</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B82">
<label>82.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Cioban</surname> <given-names>L</given-names></name> <name><surname>Csetnek</surname> <given-names>ER</given-names></name></person-group>. <article-title>Duality for &#x003B5;-variational inequalities via the subdifferential calculus</article-title>. <source>Nonlinear Anal.</source> (<year>2012</year>) <volume>75</volume>:<fpage>3142</fpage>&#x02013;<lpage>56</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.na.2011.12.012</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B83">
<label>83.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Cioban</surname> <given-names>L</given-names></name> <name><surname>Csetnek</surname> <given-names>ER</given-names></name></person-group>. <article-title>Revisiting the construction of gap functions for variational inequalities and equilibrium problems via conjugate duality</article-title>. <source>Cent Eur J Math.</source> (<year>2013</year>) <volume>11</volume>:<fpage>829</fpage>&#x02013;<lpage>50</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.2478/s11533-012-0151-2</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B84">
<label>84.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Aboussoror</surname> <given-names>A</given-names></name> <name><surname>Adly</surname> <given-names>S</given-names></name></person-group>. <article-title>A Fenchel-Lagrange duality approach for a bilevel programming problem with extremal-value function</article-title>. <source>J Optim Theory Appl.</source> (<year>2011</year>) <volume>149</volume>:<fpage>254</fpage>&#x02013;<lpage>68</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10957-011-9831-5</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B85">
<label>85.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bo&#x00163;</surname> <given-names>RI</given-names></name> <name><surname>Csetnek</surname> <given-names>ER</given-names></name></person-group>. <article-title>Error bound results for convex inequality systems via conjugate duality</article-title>. <source>Top</source> (<year>2012</year>) <volume>20</volume>:<fpage>296</fpage>&#x02013;<lpage>309</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11750-011-0187-7</pub-id></citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>
