Здесь чего-то не хватает. Ограничений на область определения

. Чувствую, что это от инфимума до супремума значений функции. Иначе говорить не о чём - она будет постоянной за этой областью, там уже ни о какой выпуклости нельзя говорить.
Случаи

тривиальны. Можно выписать функцию явно. Дальше попробуйте аналогию.