Выше средней приспособленностью в n -ом поколении была названа величина . Она интерпретировалась, как полная вероятность того, что особь n -ого поколения доживает до этапа размножения. Покажем, что средняя приспособленность -неубывающая функция от номера поколения n. Таким образом, эволюция происходит в сторону возрастания приспособленности популяции, что полностью соответствует теории Ч. Дарвина.

Запишем как функцию от :

и вычислим ее производные:

,

.

Таким образом, экстремальное значение достигается при

(23)

и является максимумом при и минимумом, если .

Рассмотрим первый случай, когда . Квадратичная функция не имеет экстремума на интервале . Действительно, пусть для определенности . Тогда из (23) следует, что экстремальная точка . Для всего интервала производная имеет один и тот же знак. При имеем . Следовательно, функция на интервале монотонно растет. Напомним, что в рассматриваемом случае для траектории отображения также монотонно при . В результате . При этом .

Второй случай подобен первому. Функция на интервале не имеет экстремума и монотонно убывает. Согласно полученным ранее результатам, для траектории отображения имеем: . В результате последовательность оказывается монотонно растущей: . При этом при .

В третьем случае (, ) экстремальная точка является точкой максимума, т.к.

.

На интервале функция монотонна растет, а на интервале монотонно убывает. Одновременно, точка , согласно (18), является устойчивым состоянием равновесия (состояние полиморфизма). Как показано выше, если начальная точка траектории , то для всех ее точек . Тем самым, последовательность монотонно растет. Если же начальная точка , то . Тем не менее, последовательность по-прежнему монотонно растет, в силу монотоного убывания функции на соответствующем интервале.

Четвертый случай (, ) аналогичен предыдущему. Состояние неустойчивого полиморфизма является точкой минимума для средней приспособленности. Траектории (последовательности ) с начальными условиями монотонно убывают. Одновременно, на соответствующем промежутке также монотонно убывает функция . В результате последовательность монотонно растет. Если же , то последовательность монотонно растет, а вместе с ней и последовательность , т.к. функция для монотонно растет.

Рисунок иллюстрирует направление поведение средней приспособленности в рассмотренных случаях.

Отметим, что возрастание средней приспособленности можно доказать непосредственно, не разбирая в отдельности каждый случай. Далее, поскольку средняя приспособленность есть ограниченная величина, можно сделать вывод, что последовательность <