4*x^2-(7*x*y)/2+3*y^2-3*x+y 用梯度法在matlab编辑器中求上述函数最小值并满足以下要求 分配的功能图 • 在第一次迭代中获得的解的示意图 给我完整的代码
时间: 2024-09-12 17:04:59 浏览: 41
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为了使用梯度下降法在MATLAB中找到函数 `f(x, y) = 4*x^2 - (7*x*y)/2 + 3*y^2 - 3*x + y` 的最小值,你需要定义这个函数,计算它的梯度,然后使用梯度下降算法迭代更新解。下面是一个可能的MATLAB代码示例:
```matlab
% 定义目标函数
function f = objective_function(x)
f = 4*x(1)^2 - (7*x(1)*x(2))/2 + 3*x(2)^2 - 3*x(1) + x(2);
end
% 定义梯度函数
function grad = gradient_function(x)
grad = [8*x(1) - (7*x(2))/2 - 3; -(7*x(1))/2 + 6*x(2) + 1];
end
% 梯度下降参数设置
initial_guess = [0, 0]; % 初始猜测点
learning_rate = 0.01; % 学习率
num_iterations = 100; % 迭代次数
% 梯度下降算法
x = initial_guess;
for iter = 1:num_iterations
grad = gradient_function(x);
x = x - learning_rate * grad; % 更新解
fprintf('Iteration %d: x = [%f, %f]\n', iter, x(1), x(2));
end
% 输出最小值点
min_x = x;
f_min = objective_function(min_x);
fprintf('Minimum of function found at: x = [%f, %f]\n', min_x(1), min_x(2));
fprintf('Minimum value of function: %f\n', f_min);
```
这段代码首先定义了目标函数和它的梯度。然后设置了初始猜测值、学习率和迭代次数。通过循环执行梯度下降更新,每次迭代都会打印当前的解。最后,代码输出找到的最小值点和最小值。
关于您的要求,MATLAB中没有直接的命令来自动绘制每次迭代的解的示意图,您可能需要手动添加绘图代码来实现这一点。至于分配的功能图,可能您是指函数的等高线图或是梯度的方向图,这样的图形可以在MATLAB中使用`contour`或`quiver`函数来绘制。
这里是一个可能的示例代码片段,用于绘制目标函数的等高线图:
```matlab
% 绘制等高线图
[x1, x2] = meshgrid(-10:0.1:10, -10:0.1:10);
f = 4*x1.^2 - (7*x1.*x2)/2 + 3*x2.^2 - 3*x1 + x2;
contour(x1, x2, f)
hold on
% 在图上添加初始点和最终迭代点
plot(initial_guess(1), initial_guess(2), 'ro') % 初始点
plot(min_x(1), min_x(2), 'bo') % 最终点
legend('Contour plot', 'Initial guess', 'Minimum point')
hold off
```
请注意,这段代码仅用于绘图,与梯度下降算法无关。
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