新建
上传
首页
助手
最?/div>
资料?/div>
工具

如有你有帮助,请购买下载,谢谢!

 

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>

) 

Ͼλ
新建
上传
首页
助手
最?/div>
资料?/div>
工具

如有你有帮助,请购买下载,谢谢!

 

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>

) 

">
新建
上传
首页
助手
最?/div>
资料?/div>
工具

如有你有帮助,请购买下载,谢谢!

 

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>

) 

Ͼλ">
Ͼλ
Ŀ

最优化方法习题一 - 百度文库
新建
上传
首页
助手
最?/div>
资料?/div>
工具

如有你有帮助,请购买下载,谢谢!

 

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>

) 



ļ׺.doc޸Ϊ.docĶ

  • ʡ2018-2019ѧһѧѧĩԾ
  • ̰桿꼶ϲѧ̰(ȫ)
  • Ļѧѧϰи
  • (718)
  • ѡ³̰2λϵword̰-֪ʶܽ
  • Э칫εְ
  • 2019Աв𰸽
  • ֧ϳ۱֤5 о߿γ˵
  • ׼бļ-յ(ˮ)xxxx095
  • ()PLCĹ¯¶ȿϵͳ±ҵ

վ

԰ Ͼλ
ϵͷ779662525#qq.com(#滻Ϊ@)