פתרון אלגברי של בעיית קיצון תחת אילוץ - כופלי לגרנג׳ לגרנז׳
תוכן השיעור
פתרון אלגברי של בעיית קיצון תחת אילוץ
ניסוח הבעיה והקיצון, מזהים את פונקציית המטרה והאילוץ
נסמן את פונקציית המטרה ב f(x,y) ואת האילוץ ב g(x,y)
max f(x,y)
s.t. g(x,y)=0
בעיית מקסימום
min. f(x,y)
s.t. g(x,y)=0
בעיית מינימום
הפתרון האלגברי שיטת כופלי לגרנז'
שלב מקדים: מכינים נגזרות חלקיות מסדר ראשון ושני.
תנאי סדר ראשון - כופלי לגרנז' - רושמים את התנאים ההכרחיים לקיצון:
\(f_x=λ∙g_x\)
\(f_y=λ∙g_y\)
g(x,y)=C
נשים לב שבתנאי הסדר הראשון נרצה למצוא נקודות חשודות כקיצון על ידי פתרון 3 משוואות בנעלמים x,y כאשר למדא \(\lambda\) מהווה משתנה עזר.
תנאי סדר שני – סיווג הנקודה – בדיקה האם הנקודה היא קיצון MAX/MIN
\(H=(f_{xx}-λ∙g_{xx} ) g_y^2+(f_{yy}-λ∙g_{yy} ) g_x^2-2(f_{xy}-λ∙g_{xy} ) g_x g_y\)
לפי הסימן של H נקבע:
כאשר H>0, min
H<0, Max
נסיים בתשובה מלאה:
נקודת הקיצון היא ( , ) מסוג MAX/MIN
והערך בנקודה זו הוא ____