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ラグランジュ乗数法~極大化の2階の条件

制約条件付き最適化問題です。 maximize・・・f(x1,x2)=x1^2x2・・・エックスワンの2乗エックス2 subject to・・・g(x1,x2)=2x1^2+x2^2=3・・・2エックスワンの2乗プラスエックスの2乗イコール3 (1)極大化の1階の条件より最適なx1,x2の値を求めなさい (2)極大化の2階の条件が満たされているかどうか確かめなさい これについてなんですが、 ラグランジュ関数を、 Z=x1^2x2+λ(3-2x1^2-x2^2)とおきますよね? これを Zλ=0・・・Zx1=0・・・Zx2=0としたいのですが、 λ=、x1=、x2=、の解が出せずに困っています。 この解のx1,x2の値が1階の条件の最適だということでいいのでしょうか? あと(2)はどうすればいいのでしょうか? 縁付ヘシアンを使うのでしょうか・・・?それでもきれいな数字にならなくて困っております。ご教授おねがいします。

みんなの回答

  • stomachman
  • ベストアンサー率57% (1014/1775)
回答No.1

> λ=、x1=、x2=、の解が出せずに困っています。  変だなあ。迷いようのない一本道。偏微分を計算するのもメチャ簡単だし、その後もまるきり簡単だけどなあ。  という訳で、どうお困りなのか、やったとこまで書いてみて下さいな。

bundsvm
質問者

補足

ありがとうございます。 解は(x1,x2,λ)=(1,1,1/2)と(-1,-1,-1/2) となりました。 これを代入しまして、 (x1,x2)=(1,1)は停留値2 (-1,-1)は0をとるという答えでいいのでしょうか? そして2問目なんですが、 縁付ヘシアンを使いまして、 |H|=|0 4x1 2x2 | |4x1 2x2-4λ 2x1 | |2x2 2x1 -2λ | とおきまして、 これを計算し、32x1^2-8x2^3+16x2^2λ+32x1^2λ とし、2乗はx1=+-1であるので、見やすいように、2乗をけして、 3乗も1乗にしました。x2=x1であるので、Xと書き換えて すると、|H|=24X+48λとなりまして、 |H|>0のとき2階の条件より極大 |H|<0のとき極小なので (x1,x2,λ)=(1,1,1/2のときは)停留値2が極大値を (-1,-1,-1/2)のときは極小値をとるという答えでいいのでしょうか? 読みにくく、わかりにくい伝え方で申し訳ありません。

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