数学建模作业

发布 2020-02-19 10:49:28 阅读 2625

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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