Руководство по решению задач по курсу "Вариационное исчисление и методы оптимизации". Шарапов В.Г. - 8 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

8
S
min
= −∞, S
max
= +∞.
( Для последовательностей
(
)
{
}
nn 1,1
и
(
)
{
}
n1,41
соответ-
ственно).
Пример 2.
extrxxxxxxxxxxxxxf +++++=
1323121
2
3
2
2
2
1321
322),,(
Необходимые условия экстремума первого порядка:
=++=
=++=
=++=
0324
032
0122
213
312
321
3
2
1
xxxf
xxxf
xxxf
x
x
x
.
Решив эту систему, находим стационарную точку
)21,1,21(
ˆ
=x .
Вторые частные производные
,2
11
=
xx
f
,1
1221
=
=
xxxx
ff
,2
1331
==
xxxx
ff ,2
22
=
xx
f ,3
2332
=
=
xxxx
ff .4
33
=
xx
f
Матрица вторых частных производных в точке
x
ˆ
=
432
321
212
A
.
Последовательные главные миноры:
A
1
= 2, A
12
= 3, A
123
= 2.
Так как условия
A 0 и A 0 не выполняются, то .
ˆ
fextrlocx
Минимальное и максимальное значения функции
f(x
1
, x
2
, x
3
):
S
min
= −∞, S
max
= +∞. (Соответствующие последовательности
легко построить).
2. Конечномерные гладкие задачи с ограничениями
типа равенств
Постановка задачи. Пусть f
i
: R
n
R, mi ,0= функции, об-
ладающие определенной гладкостью.
Гладкой конечномерной задачей с ограничениями типа равенств на-
зывается задача:
extrxf )(
0
, 0)(
=
xf
i
, mi ,1= . (P)
                Smin = −∞, Smax = +∞.
      ( Для последовательностей {(− 1 n , − 1 n )} и {(1 4 , 1 n )} соответ-
ственно).
      Пример 2.
        f ( x1 , x2 , x3 ) = x12 + x 22 + 2 x32 + x1 x 2 + 2 x1 x3 + 3x 2 x3 − x1 → extr

      Необходимые условия экстремума первого порядка:
       ⎧ f x1 = 2 x1 + x 2 + 2 x3 − 1 = 0
       ⎪
       ⎨ f x2 = 2 x 2 + x1 + 3x3 = 0 .
       ⎪ f = 4 x + 2 x + 3x = 0
       ⎩ x3         3      1      2

      Решив эту систему, находим стационарную точку
xˆ = (1 2 , − 1, 1 2) .
      Вторые частные производные f x1x1 = 2, f x1 x2 = f x2 x1 = 1,
       f x1x3 = f x3 x1 = 2, f x2 x2 = 2, f x2 x3 = f x3 x2 = 3, f x3 x3 = 4.
      Матрица вторых частных производных в точке x̂
    ⎛2 1 2⎞
    ⎜            ⎟
A = ⎜ 1 2 3⎟ .
    ⎜2 3 4⎟
    ⎝            ⎠
      Последовательные главные миноры: A1 = 2, A12 = 3, A123 = −2.
Так как условия A ≥ 0 и A ≤ 0 не выполняются, то xˆ ∉ loc extr f .
      Минимальное и максимальное значения функции f(x1, x2, x3):
       Smin = −∞, Smax = +∞. (Соответствующие последовательности
легко построить).

     2. Конечномерные гладкие задачи с ограничениями
типа равенств
                                   n
     Постановка задачи. Пусть fi: R → R, i = 0, m − функции, об-
ладающие определенной гладкостью.
      Гладкой конечномерной задачей с ограничениями типа равенств на-
зывается задача:
        f 0 ( x ) → extr , f i ( x ) = 0 , i = 1, m .     (P)


                                           8