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: 149
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) = 196505327,9042Поскольку: f(λ1) < f(μ1), то b2 = 6,18, a2 = a1, μ2 = 3,82, f(μ2) =196505327,9042λ2 = a2 + (1 – 0,618)*(b2 – a2) = 0 + (1 – 0,618)*(6,18 – 0) = 3,82, f(3,82) = 1476,0303Поскольку f(λ2) < f(μ2), то b3 = 3,82, a3 = a2, μ3 = 2,3608, f(μ3) =1476,0303λ3 = a3 + (1 – 0,618)*(b3 – a3) = 0 + (1 – 0,618)*(3,82 – 0) = 2,3608, f(2,3608) = 17,0429Поскольку f(λ3) < f(μ3), то b4 = 2,3608, a4 = a3, μ4 = 1,4592, f(μ4) = 17,0429λ4 = a4 + (1 – 0,618)*(b4 – a4) = 0 + (1 – 0,618)*(2.3608 – 0) = 1,4592, f(1,4592) = 7,6478Поскольку 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) = 7,6478Остальные расчеты сведем в таблицу:
|7,5179 – 7,5167| ≤ 0,1Находим x как середину интервала [a, b]: x = (1,6217 + 1,5405)/2 = 1,5811183883908Ответ: x = 1,5811183883908; F(x) = 7,51677. 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
μ5 = a5 + 0,618*(b5 – a5) = 0,9018 + 0,618*(2,3608 – 0,9018) = 1,8034, f(1,8034) = 7,6478Остальные 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| ≤ 0,1Находим x как середину интервала [a, b]: x = (1,6217 + 1,5405)/2 = 1,5811183883908Ответ: x = 1,5811183883908; F(x) = 7,51677. 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:
| | | |
Проверим критерий остановки:
Имеем:
Сделаем шаг вдоль ньютоновского направления:Найдем матрицу Гессе и обратный гессиан:Матрица Гессе:
| | | |
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