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 22:16:33 浏览: 158
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
```
阅读全文