Lagrange Aufgabe, Nebenbedingung aufstellen?

3 Antworten

Die hier wohl einfachste Möglichkeit ist, die Seiten des Quadrats einzeln zu betrachten, die Extrema hier zu berechnen und mit den Werten der globalen zu vergleichen (für die Frage, ob sie global sind) sowie ihre Richtungsableitungen ins Innere des Gebietes (um zu prüfen, ob sie tatsächlich Extrema sind und nicht z. B. die Funktion von einem Minimum am Rand in Richtung Mitte etwa noch weiter abfällt).

Sonst verwendet man "Penalty-Funktionen", die nichtnegativ sind und die Annäherung an den Rand "bestrafen", und zwar in einer Weise von einem Parameter abhängig, dass sie z. B. für Parameter gegen Unendlich im Innern des erlaubten Gebiets überall gegen 0 geht, aber an oder hinter den Rändern gegen unendlich. Diese Penalty-Funktion addiert man zur Zielfunktion hinzu (bei der Suche nach Minima) bzw. zieht sie von der Zielfunktion ab (bei der Suche nach Maxima).

Hier würde sich etwa eignen

p_a(x,y) = (-((x+1)/2)^2 + 1)^-a + (-((y-1)/2)^2 + 1)^-a - 2

oder

p_a(x,y) = e^(a ( ((x+1)/2)^2 + ((y-1)/2)^2 - 2) )

(ohne Gewähr)

Woher ich das weiß:Hobby – Hobby, Studium, gebe Nachhilfe

Es gibt keine "Nebenbedingung" in dem Sinne, du musst einfach nur alle Extrema suchen und am Ende entscheiden, ob diese im angegeben Quadrat liegen. Ebenfalls solltest du wohl auch noch die Ränder betrachten, weil diese könnten globale Extrema sein.

welche Nebenbedingung? Die Grenzen für x und y?