Matematik
Substitutionsmetode ved optimization
Hej. Givet den kontinurte funktion

og bibetingelsen bestående af en lukket og begrænset mængde givet ved

kan vi optimere - finde et maksimum - for
ved at isolere enten
eller
i
og indsætte i
og derefter optimere envariabelsfunktionen. Altså "substitutionsmetoden". Men, hvad gør man hvis bibetingelsen er en ulighed, fremfor en ligning? Altså

?
Der skal løses ved sub-metoden, ikke Lagrange....
Svar #1
02. november 2014 af Andersen11 (Slettet)
Man kan jo så bestemme løsningsmængden Lg for bibetingelsen g(x,y) ≤ c og så finde maksimum for f(x,y) på mængden Lg . Man bestemmer stationære punkter for f(x,y) i det indre af Lg og undersøger f(x,y) særskilt på randen af Lg .
Svar #2
02. november 2014 af Amril (Slettet)
Men når man bestemmer stationære punkter anvender man vel ikke substitutionsmetoden længere, som i det hele taget går ud på at omdanne
til en funktion af en variabel?
Kan man argumentere således, at
netop opfyldes af maksimumspunktet
, i det
er af formen
hvor både
?
Eksempelvis hvis vi har funktionen

og betingelsen

hvor x,y antages at være større end eller lig 0.
Bare lige et eksempel jeg fandt på. Her vil maksimalpunktet vel ligge der hvor
? Dette gælder selvfølgelig ikke generelt, men er vel oplagt her, i det stigende x,y resulterer i stigende f(x,y)? Kan man se det, kan man vel godt anvende substitutionsmetoden som vi almindeligt kender det?
Svar #3
02. november 2014 af Andersen11 (Slettet)
#2
I det eksempel søges så maksimum for funktionen f(x,y) = xy2/2 på polygonområdet begrænset af de to koordinatakser samt linien med ligningen y = 100 - x . Funktionen f(x,y) har ingen stationære punkter i polygonområdets indre, og funktionen er konstant lig med 0 på koordinatakserne, så det er klart, at funktionens maksimum antages et sted på polygonsiden med ligningen y = 100 - x.
At maksimum her ligger på linien y = 100 - x, skyldes, løst sagt, at gradienten for f(x,y) peger ud mod denne linie.
Bemærk også, at der i alt er tre bibetingelser her, nemlig
x + y ≤ 100
x ≥ 0
y ≥ 0
Hvis det i stedet drejede sig om at finde minimum for f(x,y) , var det siderne på de to koordinatakser, der ville være relevante.
Skriv et svar til: Substitutionsmetode ved optimization
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.
