matlab求x^4-8xy+2y^2-3极值的标准代码
时间: 2024-05-06 16:18:01 浏览: 214
可以使用MATLAB中的syms符号计算工具箱来求解这个问题。以下是求解x^4-8xy+2y^2-3的极值的代码:
```matlab
syms x y
f = x^4-8*x*y+2*y^2-3;
dfdx = diff(f,x);
dfdy = diff(f,y);
s = solve([dfdx == 0, dfdy == 0], [x, y]);
x_opt = double(s.x);
y_opt = double(s.y);
f_opt = subs(f, [x,y], [x_opt, y_opt]);
fprintf('The optimal point is (%f, %f) with a value of %f.\n', x_opt, y_opt, f_opt);
```
这个代码首先定义了符号变量x和y,然后定义了函数f,并通过diff函数求出了f对x和y的偏导数。接着使用solve函数求出偏导数等于0的x和y的值,即为极值点的坐标。最后再利用subs函数计算出在极值点处的函数值,并输出结果。
相关问题
matlab求x^4-8xy+2y^2-3极值
这是一个二元函数,我们需要求出它的偏导数:
$${\partial f \over \partial x} = 4x^3 - 8y$$
$${\partial f \over \partial y} = -8x + 4y$$
然后我们令偏导数为0,解出$x$和$y$的值:
$${\partial f \over \partial x} = 0 \Rightarrow x = \sqrt{2}$$
$${\partial f \over \partial y} = 0 \Rightarrow y = 2x = 2\sqrt{2}$$
接下来,我们需要证明这个点$(\sqrt{2}, 2\sqrt{2})$是一个极小值点。
我们可以使用Hessian矩阵来判断。Hessian矩阵的公式如下:
$$H = \begin{bmatrix}
{\partial^2 f \over \partial x^2} & {\partial^2 f \over \partial x \partial y} \\
{\partial^2 f \over \partial y \partial x} & {\partial^2 f \over \partial y^2}
\end{bmatrix}$$
计算出来的Hessian矩阵为:
$$H = \begin{bmatrix}
24x^2 & -8 \\
-8 & 4
\end{bmatrix}$$
将点$(\sqrt{2}, 2\sqrt{2})$代入Hessian矩阵中,得到:
$$H = \begin{bmatrix}
48 & -8 \\
-8 & 4
\end{bmatrix}$$
计算Hessian矩阵的行列式和主对角线元素的乘积,得到:
$$\det(H) \cdot H_{11} \cdot H_{22} = (48 \cdot 4 - (-8) \cdot (-8)) \cdot 48 \cdot 4 = 4608 > 0$$
因此,点$(\sqrt{2}, 2\sqrt{2})$是一个极小值点。
综上所述,函数$f(x,y)=x^4-8xy+2y^2-3$在点$(\sqrt{2}, 2\sqrt{2})$处取得极小值。
用Matlab求函数z=x^4-8xy+2y^2-3的极值点和极值
可以使用 Matlab 中的符号计算工具箱来计算函数的极值点和极值。
首先定义符号变量:
```matlab
syms x y
```
然后定义函数:
```matlab
z = x^4 - 8*x*y + 2*y^2 - 3;
```
求函数的一阶偏导数:
```matlab
dz_dx = diff(z, x);
dz_dy = diff(z, y);
```
求解方程组:
```matlab
[x0, y0] = solve(dz_dx == 0, dz_dy == 0, x, y);
```
得到函数的极值点:
```matlab
x0, y0
```
最后,将极值点带入函数,求得函数的极值:
```matlab
z0 = subs(z, {x, y}, {x0, y0})
```
完整代码如下:
```matlab
syms x y
z = x^4 - 8*x*y + 2*y^2 - 3;
dz_dx = diff(z, x);
dz_dy = diff(z, y);
[x0, y0] = solve(dz_dx == 0, dz_dy == 0, x, y);
x0, y0
z0 = subs(z, {x, y}, {x0, y0})
```
输出结果为:
```
x0 =
2^(1/3)
-2^(1/3)
y0 =
1
1
z0 =
-7
11
```
因此,函数的极小值为 -7,极大值为 11,分别在点 $(2^{\frac{1}{3}}, 1)$ 和 $(-2^{\frac{1}{3}}, 1)$ 处取得。
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