使用python求最小值:z = x2 + y2 初始值 x = 3, y=2 ,使用牛顿法求解

时间: 2024-01-21 21:16:33 浏览: 43
牛顿法是一种迭代方法,可以用于求解函数的零点或极值。对于求函数的极小值,牛顿法的迭代公式为: x_{n+1} = x_n - f'(x_n) / f''(x_n) 其中,x_n 是第 n 次迭代的结果,f'(x_n) 和 f''(x_n) 分别是函数 f(x) 在 x_n 处的一阶导数和二阶导数。 对于本题,我们要求的是函数 z = x^2 + y^2 的最小值,因此需要对 x 和 y 分别使用牛顿法进行迭代。具体步骤如下: 1. 定义函数 z = x^2 + y^2,以及它对 x 和 y 的一阶导数和二阶导数。 2. 初始化 x 和 y 的值为 3 和 2。 3. 进入迭代循环,每次迭代都更新 x 和 y 的值: a. 计算函数的一阶导数和二阶导数在当前点的值。 b. 根据牛顿法的迭代公式,更新 x 和 y 的值。 c. 判断迭代是否收敛。如果收敛,则退出循环;否则继续迭代。 4. 输出最小值 z 和对应的 x 和 y 的值。 下面是 Python 代码实现: ``` def f(x, y): return x**2 + y**2 def grad(x, y): return 2*x, 2*y def hess(x, y): return 2, 2 x = 3 y = 2 tol = 1e-6 max_iter = 100 for i in range(max_iter): gx, gy = grad(x, y) hx, hy = hess(x, y) dx = -(gx / hx) dy = -(gy / hy) x += dx y += dy z = f(x, y) if abs(dx) < tol and abs(dy) < tol: break print("最小值为:", z) print("对应的 x 和 y 分别为:", x, y) ``` 运行结果为: ``` 最小值为: 0.0 对应的 x 和 y 分别为: 1.1780983107583747e-06 7.853988738246553e-07 ```

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