1. 拉格朗日乘數(shù)法求最值
構(gòu)造函數(shù)4a+b+m(a^2+b^2+c^2-3)
對(duì)函數(shù)求偏導(dǎo)并令其等于0
4+2ma=0
1+2mb=0
2mc=0
同時(shí)a^2+b^2+c^2=3
所以
m=根號(hào)17/2根號(hào)3
a=-4根號(hào)3/根號(hào)17
b=-根號(hào)3/根號(hào)17
4a+b=-根號(hào)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(diǎn)的函數(shù)值和不可導(dǎo)點(diǎn)的函數(shù)值還有端點(diǎn)函數(shù)值進(jìn)行比較
3、書上說是可能的極值點(diǎn),這個(gè)沒錯(cuò),比如f(x)=x^3,在x=0點(diǎn)導(dǎo)數(shù)確實(shí)為0,但是不是極值點(diǎn),所以是可能的極值點(diǎn),到底是不是要帶入原函數(shù)再看
2. 拉格朗日乘數(shù)法最大值
拉格朗日乘數(shù)法(以數(shù)學(xué)家約瑟夫·路易斯·拉格朗日命名)是一種尋找變量受一個(gè)或多個(gè)條件所限制的 多元函數(shù)的 極值的方法。
這種方法將一個(gè)有n 個(gè)變量與k 個(gè) 約束條件的最優(yōu)化問題轉(zhuǎn)換為一個(gè)有n + k個(gè)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(biāo)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(gè)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(shè)出的隱函數(shù)的微分為零的未知數(shù)的值。
3. 拉格朗日乘數(shù)法求最值應(yīng)用題
拉格朗日乘數(shù)的數(shù)值是按照實(shí)際演算獲取的,不排除為0的可能性。根據(jù)推導(dǎo)過程可知,λ是不可以等于0的。
1.如果等于0,f對(duì)x求導(dǎo),就是原函數(shù)對(duì)x求導(dǎo)
2.f對(duì)y求導(dǎo),就是原函數(shù)對(duì)y求導(dǎo)
3.上面兩個(gè)式子一般是不可能解出來的 由拉格朗日乘數(shù)法的推導(dǎo)過程可以看出,λ≠0,否則駐點(diǎn)(x0,y0)滿足的式子就變成了
4.f對(duì)x的偏導(dǎo)=0
5.f對(duì)y的偏導(dǎo)=0
6.f對(duì)λ的偏導(dǎo)=0
7.前面兩個(gè)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(yīng)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(mì)=x(1-x^2),-1≤x≤1.
10.用拉格朗日乘數(shù)法的話,設(shè)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(gè)方程求出x=-λ,y^2=2λ^2,代入第三個(gè)式子得λ=±1/√3,所以x=±1/√3,y=±√(2/3),比較4個(gè)駐點(diǎn)處的函數(shù)值可得最大值和最小值
4. 拉格朗日乘數(shù)法求最值判斷頂點(diǎn)
在數(shù)學(xué)最優(yōu)化問題中,拉格朗日乘數(shù)法(以數(shù)學(xué)家約瑟夫·路易斯·拉格朗日命名)是一種尋找變量受一個(gè)或多個(gè)條件所限制的多元函數(shù)的極值的方法。
這種方法將一個(gè)有n 個(gè)變量與k 個(gè)約束條件的最優(yōu)化問題轉(zhuǎn)換為一個(gè)有n + k個(gè)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(biāo)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(gè)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(shè)出的隱函數(shù)的微分為零的未知數(shù)的值。5. 拉格朗日乘數(shù)法求最值高中
拉格朗日乘數(shù)原理(即拉格朗日乘數(shù)法)由用來解決有約束極值的一種方法。
有約束極值:舉例說明,函數(shù) z=x^2+y^2 的極小值在x=y=0處取得,且其值為零。如果加上約束條件 x+y-1=0,那么在要求z的極小值的問題就叫做有約束極值問題。
上述問題可以通過消元來解決,例如消去x,則變成
z=(y-1)^2+y^2
則容易求解。
但如果約束條件是(x+1)^2+(y-1)^2-5=0,此時(shí)消元將會(huì)很繁,則須用拉格朗日乘數(shù)法,過程如下:
令
f=x^2+y^2+k*((y-1)^2+y^2)
令
f對(duì)x的偏導(dǎo)=0
f對(duì)y的偏導(dǎo)=0
f對(duì)k的偏導(dǎo)=0
解上述三個(gè)方程,即可得到可讓z取到極小值的x,y值。
拉格朗日乘數(shù)原理在工程中有廣泛的應(yīng)用,以上只簡(jiǎn)單地舉一例,更復(fù)雜的情況(多元函數(shù),多限制條件)可參閱高等數(shù)學(xué)教材。
6. 拉格朗日乘數(shù)法求最值約束條件是不等式
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(gè)區(qū)間的最大或最小,注意最大/最小可能有同值的多個(gè),所以也不唯一哈,極值是一個(gè)小范圍,很小很小,內(nèi)的最值).因?yàn)樽钪悼偸前l(fā)生在極值點(diǎn)+區(qū)間邊界點(diǎn)+間斷點(diǎn)處,所以可以用拉朗乘數(shù)求出極值,用邊界和間斷點(diǎn)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(gè)極值,切很易判定沒有其他可疑極值點(diǎn),就可以直接判斷那個(gè)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(shí)單調(diào)遞增),就不用求極值(因?yàn)闆]有),直接求區(qū)間邊界(或者間斷點(diǎn),有間斷點(diǎn)也可以單調(diào)的)作為最值。
7. 拉格朗日乘數(shù)法求最值時(shí)邊界交點(diǎn)漏了
拉格朗日乘數(shù)法計(jì)算的是最值問題,僅僅計(jì)算的是邊界,線邊界或面邊界(點(diǎn)邊界就是直接比較邊界點(diǎn)函數(shù)值和極值的大小就可以了,用不到乘數(shù)法,但是要想用,也同樣是統(tǒng)一的). 計(jì)算區(qū)域(平面區(qū)域,空間區(qū)域)最值問題的時(shí)候必須要分兩步解決. 1.計(jì)算出區(qū)域內(nèi)的駐點(diǎn)(導(dǎo)數(shù)或偏導(dǎo)數(shù)為0點(diǎn))和導(dǎo)數(shù)不存在點(diǎn). 2.比較上述各點(diǎn)的與邊界的函數(shù)值的大小,得到最值(其中邊界就用乘數(shù)法).
8. 拉格朗日乘數(shù)法求最值一定正確嗎
拉格朗日乘數(shù)法是多元微分學(xué)中用來求函數(shù)z=f(x,y)在滿足g(x,y)=0條件下的極值問題的方法:通過設(shè)F(x,y)=f(x,y)+λg(x,y),其中λ稱為拉格朗日乘數(shù),并求F(x,y)的極值點(diǎn)求得條件極值的方法