Файл: Решение Сначала построим график функции и определим интервалы нахождении корней уравнения.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.12.2023

Просмотров: 46

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.



6. Найти минимум заданной целевой функции в заданном интервале с заданной точностью:

в интервале [0, 10], = 0,1.

Решение:

Используем для этого Метод золотого сечения.
Положим: a1 = a, b1 = b.

Вычислим: λ1 = a1 + (1 – 0,618)*(b1 – a1) = 3,82, μ1 = a1 + 0,618*(b1 – a1) = 6,18.

Вычислим: f(λ1) = 1476,0303, f(μ1) = 196505327,9042

Поскольку: f1) < f1), то b2 = 6,18, a2 = a1, μ2 = 3,82, f2) =196505327,9042
λ2 = a2 + (1 – 0,618)*(b2 a2) = 0 + (1 – 0,618)*(6,18 – 0) = 3,82, f(3,82) = 1476,0303
Поскольку f2) < f2), то b3 = 3,82, a3 = a2, μ3 = 2,3608, f3) =1476,0303
λ3 = a3 + (1 – 0,618)*(b3 a3) = 0 + (1 – 0,618)*(3,82 – 0) = 2,3608, f(2,3608) = 17,0429
Поскольку f3) < f3), то b4 = 2,3608, a4 = a3, μ4 = 1,4592, f4) = 17,0429
λ4 = a4 + (1 – 0,618)*(b4 a4) = 0 + (1 – 0,618)*(2.3608 – 0) = 1,4592, f(1,4592) = 7,6478
Поскольку f(λ4) > f(μ4), то a5 = 0,9018, b5 = b4, λ5 = 1,4592, f(λ5) = 10,3065

μ5 = a5 + 0,618*(b5 – a5) = 0,9018 + 0,618*(2,3608 – 0,9018) = 1,8034, f(1,8034) = 7,6478

Остальные расчеты сведем в таблицу:

N

an

bn

bn-an

λn

μn

F(λn)

F(μn)

1

0

10

10

3,82

6,18

1476,0303

196505327,9042

2

0

6,18

6,18

2,3608

3,82

17,0429

1476,0303

3

0

3,82

3,82

1,4592

2,3608

7,6478

17,0429

4

0

2,3608

2,3608

0,9018

1,4592

10,3065

7,6478

5

0,9018

2,3608

1,4589

1,4592

1,8034

7,6478

7,948

6

0,9018

1,8034

0,9016

1,2462

1,4592

8,3254

7,6478

7

1,2462

1,8034

0,5572

1,4592

1,5906

7,6478

7,5159

8

1,4592

1,8034

0,3442

1,5906

1,672

7,5159

7,5734

9

1,4592

1,672

0,2127

1,5405

1,5906

7,5361

7,5159

10

1,5405

1,672

0,1315

1,5906

1,6217

7,5159

7,524

11

1,5405

1,6217

0,08124

1,5715

1,5906

7,5189

7,5159



|7,5179 – 7,5167| ≤ 0,1

Находим x как середину интервала [a, b]: x = (1,6217 + 1,5405)/2 = 1,5811183883908
Ответ: x = 1,5811183883908; F(x) = 7,5167

7. Найти минимум многомерной целевой функции с заданной точностью:

,

Решение:

Вычислим значение функции в начальной точке:



В качестве направления поиска выберем вектор градиент в текущей точке:












Значение градиента в точке X0:

Проверим критерий остановки:

Имеем:

Сделаем шаг вдоль ньютоновского направления:


Найдем матрицу Гессе и обратный гессиан:



Матрица Гессе:










Обратный гессиан:



Получим:





В этой точке и матрица Гессе положительно определена, следовательно,



























8. Решить стандартную задачу линейного программирования:



Решение:

Найдем максимум функции. Решим задачу графически.

Строим область ограничения функции и целевую функцию.



Прямую будем двигать параллельно до последнего касания с нашей областью ограничения. В точке, в которой прямая в последний раз пересечет область допустимых решений, функция z достигает своего наибольшего значения.

Функция z достигает наибольшего значения в точке A.

Координаты точки A (25/3,0).

Вычислим значение функции z в точке A (25/3,0):


Найдем минимум функции. Решим задачу графически.

Строим область ограничения функции и целевую функцию.



Прямую будем двигать параллельно до первого касания с нашей областью ограничения. В точке, в которой прямая в первый раз пересечет область допустимых решений, функция z достигает своего наименьшего значения.

Функция z достигает наименьшего значения в точке A.

Координаты точки A (4/9,1).

Вычислим значение функции z в точке A (4/9,1):




Решение:

Найдем максимум функции. Решим задачу графически.

Строим область ограничения функции и целевую функцию.



Прямую будем двигать параллельно до последнего касания с нашей областью ограничения. В точке, в которой прямая