非線性優(yōu)化例題 非線性優(yōu)化例題的6種典型例題答案
題目
給定一個(gè)二次函數(shù) $f(x) = ax^2 + bx + c$,要求找到使得 $f(x)$ 達(dá)到最小的 $x$ 值。
解析推導(dǎo)
對(duì)于二次函數(shù) $f(x) = ax^2 + bx + c$,其導(dǎo)數(shù)為:
$$ f'(x) = 2ax + b $$
為了找到使 $f(x)$ 最小化的 $x$ 值,我們需要計(jì)算 $f(x)$ 的二階導(dǎo)數(shù):
$$ f''(x) = 2a $$
根據(jù)泰勒展開,當(dāng) $x$ 接近0時(shí),$f(x)$ 可以近似為:
$$ f(x) \approx f(0) + f'(0) x + \frac{f''(\xi)}{2!} x^2 $$
其中 $\xi$ 是0和 $x$ 之間的某個(gè)值。將 $f(0) = c$、$f'(0) = 0$ 和 $f''(\xi) = 2a$ 代入上述公式,得到:
$$ f(x) \approx c + 0 + \frac{2a}{2} x^2 = c + a x^2 $$
因此,$f(x)$ 在 $x = -\frac{2a}$ 處取得極小值,且極小值為 $c - \frac{b^2}{4a}$。
結(jié)論
為了使二次函數(shù) $f(x) = ax^2 + bx + c$ 達(dá)到最小值,需要設(shè)置 $f(x) = c - \frac{b^2}{4a}$。
本文內(nèi)容根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資料整理,出于傳遞更多信息之目的,不代表金鑰匙跨境贊同其觀點(diǎn)和立場。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明,如有侵權(quán),聯(lián)系刪除。