1. 拉格朗日乘數(shù)法解方程組
拉格朗日乘數(shù)法解法:在數(shù)學最優(yōu)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。
2. 拉格朗日乘數(shù)法解方程組行列式
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,此時消元將會很繁,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x的偏導=0
f對y的偏導=0
f對k的偏導=0
解上述三個方程,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用,以上只簡單地舉一例,更復雜的情況(多元函數(shù),多限制條件)可參閱高等數(shù)學教材。
3. 拉格朗日乘數(shù)法方程組例題
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。4. 拉格朗日乘數(shù)法方程組解法在哪一張
拉格朗日乘數(shù)法是多元微分學中用來求函數(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)的極值點求得條件極值的方法
5. 拉格朗日乘數(shù)法方程組技巧
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
6. 拉格朗日乘數(shù)法方程組怎么構(gòu)造的
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。
7. 拉格朗日乘法方程組的求解
拉格朗日定理的意義如下:
1、拉格朗日中值定理是微分中值定理的核心,其他中值定理是拉格朗日中值定理的特殊情況和推廣,它是微分學應用的橋梁,在理論和實際中具有極高的研究價值。
2、幾何意義: 若連續(xù)曲線在 兩點間的每一點處都有不垂直于x軸的切線,則曲線在A,B間至少存在1點 ,使得該曲線在P點的切線與割線AB平行。
3、運動學意義:對于曲線運動在任意一個運動過程中至少存在一個位置(或一個時刻)的瞬時速率等于這個過程中的平均速率。拉格朗日中值定理在柯西的微積分理論系統(tǒng)中占有重要的地位??衫美窭嗜罩兄刀ɡ韺β灞剡_法則進行嚴格的證明,并研究泰勒公式的余項。從柯西起,微分中值定理就成為研究函數(shù)的重要工具和微分學的重要組成部分。