1. 拉格朗日約束條件求極值是哪一章節(jié)
對于無約束條件的函數(shù)求極值,主要利用導數(shù)求解法
例如求解函數(shù)f(x,y)=x3-4x2+2xy-y2+1的極值。步驟如下:
(1)求出f(x,y)的一階偏導函數(shù)f’x(x,y),f’y(x,y)。
f’x(x,y) = 3x2-8x+2y
f’y(x,y) = 2x-2y
(2)令f’x(x,y)=0,f’y(x,y)=0,解方程組。
3x2-8x+2y = 0
2x-2y = 0
得到解為(0,0),(2,2)。這兩個解是f(x,y)的極值點。
2. 拉格朗日函數(shù)求條件極值
考研的時候數(shù)學考的是全國統(tǒng)考的數(shù)學一二三,那么,你完全不需要了解多元函數(shù)條件極值的判別,只需要應用朗格朗日乘數(shù)法或者代入法解決問題就可以了。在考試中,涉及條件極值的題目都是求最值的應用題,我們使用拉格朗日乘數(shù)法找到邊界駐點,再利用二元函數(shù)求極值的方法找到區(qū)域內(nèi)駐點,然后直接比較這些點處的函數(shù)值就可以了。
3. 拉格朗日無條件極值
約瑟夫·拉格朗日
外文名
Joseph-Louis Lagrange
別名
拉格朗日
性別
男
出生日期
1736年
去世日期
1813年4月10日
國籍
法國
出生地
意大利都靈
職業(yè)
數(shù)學家
物理學家
代表作品
《關于解數(shù)值方程》和《關于方程的代數(shù)解法的研究》
主要成就
拉格朗日中值定理等
數(shù)學分析的開拓者
4. 拉格朗日條件極值例題
舉個最簡單的例子
f(x,y)=x+y subject to the constraint:2x+y^2 -5=0
define the lagrange function
L(x,y)=x+y+λ(2x+y-5)
partial derivertive:
d(L)/d(x)=1+2λ=0
d(L)/d(y)=1+λy=0
d(L)/d(λ)=2x+y-5=0
最底下著三個方程組是怎么的出來的
f(x,y)= C ln x1+d ln x2
P1X1+P2X2=M
解
L(x,y) 分別對x,y,λ 求偏導
L(x,y)=C ln x1+d ln x2+λ (P1X1+P2X2-M)
分別對x1,x2,λ 求偏導
d(L)/d(x1)=c/x1+λp1=0
d(L)/d(x1)=d/x2+λp2=0
d(L)/d(x1)=P1X1+P2X2-M=0
5. 有條件求極值拉格朗日
構造函數(shù)4a+b+m(a^2+b^2+c^2-3)
對函數(shù)求偏導并令其等于0
4+2ma=0
1+2mb=0
2mc=0
同時a^2+b^2+c^2=3
所以
m=根號17/2根號3
a=-4根號3/根號17
b=-根號3/根號17
4a+b=-根號51
1、是求極值的,不是求最值的
2、如果要求最值,要把極值點的函數(shù)值和不可導點的函數(shù)值還有端點函數(shù)值進行比較
3、書上說是可能的極值點,這個沒錯,比如f(x)=x^3,在x=0點導數(shù)確實為0,但是不是極值點,所以是可能的極值點,到底是不是要帶入原函數(shù)再看
6. 拉格朗日極值法約束條件是不等式
拉格朗日乘數(shù)法(以數(shù)學家約瑟夫·路易斯·拉格朗日命名)是一種尋找變量受一個或多個條件所限制的 多元函數(shù)的 極值的方法。
這種方法將一個有n 個變量與k 個 約束條件的最優(yōu)化問題轉(zhuǎn)換為一個有n + k個變量的方程組的極值問題,其變量不受任何約束。
這種方法引入了一種新的標量未知數(shù),即拉格朗日乘數(shù):約束方程的梯度(gradient)的線性組合里每個向量的系數(shù)。
此方法的證明牽涉到偏微分, 全微分或鏈法,從而找到能讓設出的隱函數(shù)的微分為零的未知數(shù)的值。
7. 拉格朗日法求極限例題
在數(shù)學最優(yōu)化問題中,拉格朗日乘數(shù)法(以數(shù)學家約瑟夫·路易斯·拉格朗日命名)是一種尋找變量受一個或多個條件所限制的多元函數(shù)的極值的方法。
這種方法將一個有n 個變量與k 個約束條件的最優(yōu)化問題轉(zhuǎn)換為一個有n + k個變量的方程組的極值問題,其變量不受任何約束。這種方法引入了一種新的標量未知數(shù),即拉格朗日乘數(shù):約束方程的梯度(gradient)的線性組合里每個向量的系數(shù)。此方法的證明牽涉到偏微分,全微分或鏈法,從而找到能讓設出的隱函數(shù)的微分為零的未知數(shù)的值。8. 條件極值與拉格朗日乘數(shù)法例題
拉格朗日乘數(shù)的數(shù)值是按照實際演算獲取的,不排除為0的可能性。根據(jù)推導過程可知,λ是不可以等于0的。
1.如果等于0,f對x求導,就是原函數(shù)對x求導
2.f對y求導,就是原函數(shù)對y求導
3.上面兩個式子一般是不可能解出來的 由拉格朗日乘數(shù)法的推導過程可以看出,λ≠0,否則駐點(x0,y0)滿足的式子就變成了
4.f對x的偏導=0
5.f對y的偏導=0
6.f對λ的偏導=0
7.前面兩個式子一般是不成立的。
8.求z=xy^2在x^2+y^2=1下的極值?一般應該是求最大值、最小值!
9.一種方法是化成一元函數(shù)的極值z=x(1-x^2),-1≤x≤1.
10.用拉格朗日乘數(shù)法的話,設L(x,y)=xy^2+λ(x^2+y^2-1),解方程組
11.y^2+2λx=0
12.2xy+2λy=0
13.x^2+y^2=1
14.前兩個方程求出x=-λ,y^2=2λ^2,代入第三個式子得λ=±1/√3,所以x=±1/√3,y=±√(2/3),比較4個駐點處的函數(shù)值可得最大值和最小值
9. 拉格朗日約束條件求最值
[拉格朗日(Lagrange)中值定理]若函數(shù)f(x)滿足條件:
(1)在閉區(qū)間[a,b]上連續(xù);
(2)在開區(qū)間(a,b)內(nèi)可導,則在(a,b)內(nèi)至少存在一點ξ,使得
顯然,羅爾定理是拉格朗日中值定理當f(a)=f(b)時的特殊情形,拉格朗日中值定理是羅爾定理的推廣。
10. 用拉格朗日求極限的條件
拉格郎日乘數(shù)法的適用條件是乘數(shù)不等于0。
求最值(最值是某個區(qū)間的最大或最小,注意最大/最小可能有同值的多個,所以也不唯一哈,極值是一個小范圍,很小很小,內(nèi)的最值).因為最值總是發(fā)生在極值點+區(qū)間邊界點+間斷點處,所以可以用拉朗乘數(shù)求出極值,用邊界和間斷點極限求出可疑極值,比較他們的大小,就可以找到區(qū)間內(nèi)的最值了.特別地,若函數(shù)在區(qū)間內(nèi)用拉朗求出僅一個極值,切很易判定沒有其他可疑極值點,就可以直接判斷那個極值是最值;或者可以判斷函數(shù)在所給區(qū)間內(nèi)單調(diào)(比如exp(x^2+y^2)在(x>0,y>0)時單調(diào)遞增),就不用求極值(因為沒有),直接求區(qū)間邊界(或者間斷點,有間斷點也可以單調(diào)的)作為最值。