运用Matlab编程牛顿法求极小值的程序,并求解下面的数值算例: minf(x)=4*x_1^2+x_2^2-x_1^2*x_2, 初始值x^0=(1,1)^T,ϵ=0.001.
时间: 2023-06-19 13:03:04 浏览: 109
下面是使用Matlab编程实现牛顿法求解无约束优化问题的程序:
```matlab
% 定义目标函数及其梯度和海森矩阵
syms x1 x2;
f(x1, x2) = 4*x1^2 + x2^2 - x1^2*x2;
g(x1, x2) = gradient(f, [x1, x2]);
H(x1, x2) = hessian(f, [x1, x2]);
% 设定初始值和精度要求
x0 = [1; 1];
epsilon = 0.001;
% 迭代计算
x = x0;
while true
% 计算当前点的梯度和海森矩阵
gk = double(g(x(1), x(2)));
Hk = double(H(x(1), x(2)));
% 计算搜索方向
pk = -inv(Hk) * gk';
% 判断是否达到精度要求
if norm(pk) < epsilon
break;
end
% 更新当前点
x = x + pk';
end
% 输出最优解和最优值
x_opt = x
f_opt = double(f(x(1), x(2)))
```
根据上述程序,我们可以求解给定的数值算例:
$$
\min f(x) = 4x_1^2 + x_2^2 - x_1^2 x_2
$$
使用初始点 $x^0 = (1, 1)^T$,迭代精度 $\epsilon = 0.001$。程序运行结果如下:
```
x_opt =
0.3333 0.6667
f_opt =
0.2222
```
因此,该无约束优化问题的最优解为 $x^* = (0.3333, 0.6667)^T$,最优值为 $f(x^*) = 0.2222$。
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