1. 试说明下面的数学规划(mp)是一个凸规划。
解:1)目标函数。
一阶顺序主子式为,行列式为;
二阶顺序主子式为,行列式为;
三阶顺序主子式为,行列式为。
hessian矩阵正定,目标函数是凸函数。
2)约束条件。
一阶顺序主子式为,行列式为;
二阶顺序主子式为,行列式为;
三阶顺序主子式为,行列式为。
hessian矩阵半正定,约束条件是凸函数。,同理,hessian矩阵半正定,约束条件是凸函数。
是线形函数,既凸既凹。
所以该规划问题是一个凸规划问题。
2. 设,求下列函数的稳定点,并讨论哪些是极小点?哪些是极大点?哪些是鞍点?
解: 由于函数的驻点(稳定点)是其一阶偏导为0的点,即满足的点。
所以对方程组进行求解。可以解的为函数的驻点。
由于函数的hessian矩阵为,将上述求解的驻点带入hessian矩阵,判定其为极值点还是鞍点。(注意系数不要丢!)
判定方法:hessian矩阵正定时,该点为极小点;负定时为极大点;不定时为鞍点。,一阶顺序主子式行列式为,二阶顺序主子式行列式为,所以为正定矩阵,该点为极小点。
,一阶顺序主子式行列式为,二阶顺序主子式行列式为,所以为负定矩阵,该点为极大点。,一阶顺序主子式行列式为,二阶顺序主子式行列式为,所以为不定矩阵,该点为鞍点。,一阶顺序主子式行列式为,二阶顺序主子式行列式为,所以为不定矩阵,该点为鞍点。
解: 方程组。
可以得到驻点为。
带入函数的hessian矩阵进行判定。,一阶顺序主子式行列式为,二阶顺序主子式行列式为,所以为不定矩阵,该点为鞍点。
为负定矩阵,该点为极大点。
为负定矩阵,该点为极大点。
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