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拉格朗日乘子定理,拉格朗日乘子法求最优解例题

时间:2023-05-04 12:54:02 阅读:273173 作者:4412

1 中心思想

极值点处,函数和约束条件一定相切,梯度一定共线(同向or反向)

2 无约束优化问题

比如我们希望求解 min/max F(x),那么我们可以直接对所有m个变量求偏导,令偏导等于0。

这时候联立出来的点就可能是极值点

        注意这里是可能,因为偏导等于0只是极值点的必要条件,并不是它的充分条件。(所以在求出可能的极值之后,需要带入原函数,检查一下是否在原函数中比周围的点都要小)

        但从另一个角度讲,不满足偏导数等于0的点,肯定不是极值点。

3 等式约束优化问题

        比如我们现在的目标函数为 f(x),约束条件为h(x)

        那么问题为:

        

        此时我们构建拉格朗日函数

 

 

        我们令其关于λ以及x的偏导数为0 

         

 

 

4 不等式约束问题(KKT) 

我们将约束条件扩展成如下:

如何求解最优值?我们可以使用KKT条件进行求解:

参考资料 拉格朗日乘子法详解(Lagrange multiplier)_wulimmya的博客-CSDN博客_拉格朗日乘子

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