用python坐标下降法最小化二次函数7x**2+6xy+8y**2,并画出对应的等值线图
时间: 2024-04-23 16:19:32 浏览: 157
根据点坐标信息画等值线程序
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首先,我们需要定义一个函数来计算二次函数的值。然后,我们可以使用梯度下降法来最小化这个函数。最后,我们可以使用matplotlib库来画出等值线图。
1. 定义二次函数:
```python
def f(x, y):
return 7 * x**2 + 6 * x * y + 8 * y**2
```
2. 计算梯度:
```python
def gradient(x, y):
df_dx = 14 * x + 6 * y
df_dy = 12 * y + 6 * x
return df_dx, df_dy
```
3. 梯度下降法:
```python
import numpy as np
def gradient_descent(x_start, y_start, learning_rate, iterations):
x, y = x_start, y_start
for i in range(iterations):
df_dx, df_dy = gradient(x, y)
x -= learning_rate * df_dx
y -= learning_rate * df_dy
return x, y
```
4. 画出等值线图:
```python
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
x = np.linspace(-10, 10, 100)
y = np.linspace(-10, 10, 100)
X, Y = np.meshgrid(x, y)
Z = f(X, Y)
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
ax.contour3D(X, Y, Z, 50, cmap='viridis')
x_min, y_min = gradient_descent(0, 0, 0.01, 1000)
ax.scatter(x_min, y_min, f(x_min, y_min), color='red')
plt.show()
```
这段代码将会画出二次函数的等值线图,并用红色点表示梯度下降法找到的最小值点。
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