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1
?/p>
习题一
一、考虑二次函数
f(x)=
x
x
x
x
x
x
2
1
2
2
2
1
2
1
3
2
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
1)
写出它的矩阵—向量形?/p>
:
f(x)=
x
Qx
b
x
T
T
?/p>
2
1
2)
矩阵
Q
是不是奇异的
?
3)
证明
: f(x)
是正定的
4)
f(x)
是凸的吗
?
5)
写出
f(x)
在点
x
=
)
1
,
2
(
T
处的支撑超平?/p>
(
即切平面
)
方程
?/p>
:1) f(x)=
x
x
x
x
x
x
2
1
2
2
2
1
2
1
3
2
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
=
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
x
x
2
1
2
1
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
6
2
2
2
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
x
x
2
1
+
?
?/p>
?
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
1
1
T
?/p>
?/p>
?
?
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
x
x
2
1
其中
x=
?
?/p>
?
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
x
x
2
1
,Q=
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
6
2
2
2
, b=
?/p>
?/p>
?/p>
?
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
1
1
2)
因为
Q=
?/p>
?/p>
?/p>
?
?
?/p>
?/p>
?/p>
6
2
2
2
,
所?/p>
|Q|=
6
2
2
2
=8>0
即可?/p>
Q
是非奇异?/p>
3)
因为
|2|>0,
6
2
2
2
=8>0 ,
所?/p>
Q
是正定的
,
?/p>
f(x)
是正定的
4)
?/p>
?
)
(
2
x
f
?
=
?/p>
?/p>
?
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
6
2
2
2
,
所
?/p>
|
)
(
2
x
f
?/p>
|=8>0,
?/p>
?/p>
?/p>
)
(
2
x
f
?
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
,
?/p>
)
(
2
x
f
?
是凸?/p>
5)
因为
)
(
x
f
?/p>
=
1)
x
6
x
1,2
-
x
2
x
(2
2
1
2
1
?/p>
?/p>
?/p>
T
,
所?/p>
)
(
x
f
?/p>
=(5,11)
所?/p>
f(x)
在点
x
处的切线方程?/p>
5(
2
1
?/p>
x
)+11(
1
2
?/p>
x
)=0
二?/p>
求下列函数的梯度问题?/p>
Hesse
矩阵
1) f(x)=2
x
1
2
+
x
x
x
x
x
2
3
9
2
3
1
2
1
?/p>
?/p>
+
x
x
x
2
3
2
2
?/p>
2) f(x)=ln(
x
1
2
+
x
x
x
2
2
2
1
?/p>
)
?/p>
: 1)
)
(
x
f
?/p>
= (
,
9
4
3
2
1
x
x
x
?/p>
?/p>
2
6
3
2
1
?/p>
?/p>
?/p>
x
x
x
,
x
x
2
1
9
?/p>
)