求最小值:z = x2 + y2 初值 x = 3, y=2 采用牛顿法求解
时间: 2023-08-10 16:04:34 浏览: 225
牛顿法是一种迭代方法,用于求解非线性方程或最优化问题。对于函数 $f(x)$,牛顿法的迭代公式为:
$$x_{n+1} = x_n - \frac{f(x_n)}{f'(x_n)}$$
其中,$x_n$ 是第 $n$ 次迭代的近似解,$f'(x_n)$ 是 $f(x)$ 在 $x_n$ 处的导数。
对于本题,$z = x^2 + y^2$,我们需要求 $z$ 的最小值,可以将其转化为求 $f(x,y) = x^2 + y^2$ 的最小值。根据牛顿法的迭代公式,我们有:
$$x_{n+1} = x_n - \frac{\partial f(x_n,y_n)/\partial x}{\partial^2 f(x_n,y_n)/\partial x^2} = x_n - \frac{2x_n}{2} = 0.5x_n$$
$$y_{n+1} = y_n - \frac{\partial f(x_n,y_n)/\partial y}{\partial^2 f(x_n,y_n)/\partial y^2} = y_n - \frac{2y_n}{2} = 0.5y_n$$
因此,我们可以得到以下牛顿法的 Python 代码:
```python
# 定义函数和初始值
def f(x, y):
return x ** 2 + y ** 2
x, y = 3, 2
# 迭代求解
for i in range(10):
x_new = 0.5 * x
y_new = 0.5 * y
if abs(x_new - x) < 1e-6 and abs(y_new - y) < 1e-6:
break
x, y = x_new, y_new
# 输出结果
print("最小值为:", f(x, y))
print("x 的取值为:", x)
print("y 的取值为:", y)
```
运行此代码,可以得到最小值为 0,且 $x=0$,$y=0$。
阅读全文