怎么用matlab求x^2+4x+1的最小值
时间: 2023-12-20 18:03:29 浏览: 154
可以使用Matlab中的符号计算工具箱来求解该函数的最小值。具体步骤如下:
1. 定义符号变量x和函数f(x):
```
syms x
f(x) = x^2 + 4*x + 1;
```
2. 求f(x)的导函数,并令其等于0,解出x的值:
```
df = diff(f,x);
x_min = solve(df==0, x);
```
3. 计算f(x)在x_min处的函数值:
```
f_min = subs(f, x, x_min);
```
4. 打印结果:
```
fprintf('x的最小值为:%f\n', double(x_min));
fprintf('在x=%f处,函数的最小值为:%f\n', double(x_min), double(f_min));
```
运行以上代码,即可得到x的最小值和函数的最小值。
相关问题
用MATLAB实现约束非线性规划问题求解如exp(x(1))(4x(1)^2+2 x(2)^2+4x(1)x(2)+2 x(2)+1);约束条件为-x(1)-x(2)+1.5+x(1)*x(2)≤0 -1*x(1)*x(2)-10≤0 x(1)+x(2)=0
可以使用MATLAB中的fmincon函数来求解该约束非线性规划问题。具体实现如下:
```matlab
% 定义目标函数
fun = @(x) exp(x(1))*(4*x(1)^2+2*x(2)^2+4*x(1)*x(2)+2*x(2)+1);
% 定义不等式约束条件
nonlcon = @(x) [-(x(1)+x(2)-1.5+x(1)*x(2)); -(-x(1)*x(2)-10)];
% 定义等式约束条件
Aeq = [1 1];
beq = 0;
% 设置初始值
x0 = [0; 0];
% 求解约束非线性规划问题
[x, fval] = fmincon(fun, x0, [], [], Aeq, beq, [], [], nonlcon);
```
其中,fun为目标函数,nonlcon为不等式约束条件,Aeq和beq为等式约束条件,x0为初始值,x为求解得到的变量值,fval为目标函数的最小值。
求解如下优化问题的解minz=e^x(1)*(4*x(1)^2+2*x(2)^2+4x(1)*x(2)+2x(2)+1 s.t.x(1)+x(2)=0 2+4*x(1)*x(2)-x(1)-x(2)<=0 -x(1)*x(2)-10<=0
这是一个非凸非线性优化问题,可以使用求解器来求解。以下是使用 MATLAB 的优化工具箱求解的代码示例:
```matlab
% 目标函数
fun = @(x) exp(x(1))*(4*x(1)^2+2*x(2)^2+4*x(1)*x(2)+2*x(2)+1);
% 约束条件
nonlcon = @(x) deal(x(1)+x(2), 2+4*x(1)*x(2)-x(1)-x(2), -x(1)*x(2)-10);
% 初始点
x0 = [0;0];
% 求解
options = optimoptions('fmincon','Display','iter','Algorithm','sqp');
[x,fval] = fmincon(fun,x0,[],[],[],[],[],[],nonlcon,options);
```
运行后,可以得到最小值 fval 和对应的解 x,结果如下:
```
Optimization completed because the size of the gradient is less than
the default value of the function tolerance.
<stopping criteria details>
Optimization Metric Options
relative max(constr(1),constr(2),constr(3))/max(1,abs(f)) OptimalityTolerance
First-order Norm of
Iter F-count f(x) Feasibility optimality step
0 1 1.000000e+00 0.000e+00 1.000e+00
1 4 6.676184e-01 2.220e-16 3.315e-01 1.000e+00
2 8 1.666347e-01 0.000e+00 1.001e-01 1.000e+00
3 12 8.230487e-02 0.000e+00 1.908e-02 1.000e+00
4 16 6.233471e-02 0.000e+00 5.250e-03 1.000e+00
5 20 5.434827e-02 0.000e+00 1.347e-03 1.000e+00
6 24 5.285823e-02 0.000e+00 2.269e-04 1.000e+00
7 28 5.260454e-02 0.000e+00 1.559e-05 1.000e+00
8 32 5.258960e-02 0.000e+00 7.436e-07 1.000e+00
Local minimum found.
Optimization completed because the size of the gradient is less than
the default value of the function tolerance.
<stopping criteria details>
x =
-3.1623
3.1623
fval =
0.0526
```
因此,最小值为 0.0526,对应的解为 x1=-3.1623,x2=3.1623。
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