1. 拉格朗日不等式约束
[拉格朗日(Lagrange)中值定理]若函数f(x)满足条件:
(1)在闭区间[a,b]上连续;
(2)在开区间(a,b)内可导,则在(a,b)内至少存在一点ξ,使得
显然,罗尔定理是拉格朗日中值定理当f(a)=f(b)时的特殊情形,拉格朗日中值定理是罗尔定理的推广。
2. 等式约束的拉格朗日函数
可解除约束
可解除约束是指约束条件在某种条件下不再成立的约束,一般可用不等式来表示。可解约束可以是单向可解的,也可以是无条件可解的。
3. 不等式约束的拉格朗日函数
拉格朗日点是三体意义下的一种平衡点,在拉格朗日点,第三体受到的另外两个物体的引力合力为零。如果稍微偏离平衡点,第三体就会受到一个大概指向拉格朗日点方向的合力,类似于绕天体中心的万有引力。从而可以得到环绕拉格朗日点的晕轨道。
4. 拉格朗日方程约束条件
设给定二元函数z=ƒ(x,y)和附加条件φ(x,y)=0,为寻找z=ƒ(x,y)在附加条件下的极值点,先做拉格朗日函数,其中λ为参数。求L(x,y)对x和y的一阶偏导数,令它们等于零,并与附加条件联立,即
L'x(x,y)=ƒ'x(x,y)+λφ'x(x,y)=0,
L'y(x,y)=ƒ'y(x,y)+λφ'y(x,y)=0,
φ(x,y)=0
由上述方程组解出x,y及λ,如此求得的(x,y),就是函数z=ƒ(x,y)在附加条件φ(x,y)=0下的可能极值点。
5. 拉格朗日不等式约束如何求解
一.线性插值(一次插值) 已知函数f(x)在区间[xk ,xk+1 ]的端点上的函数值yk =f(xk ), yk+1 = f(xk+1 ),求一个一次函数y=P1 (x)使得yk =f(xk ),yk+1 =f(xk+1 ), 其几何意义是已知平面上两点(xk ,yk ),(xk+1 ,yk+1 ),求一条直线过该已知两点。
首先,插值法是:利用函数f (x)在某区间中插入若干点的函数值,作出适当的特定函数,在这些点上取已知值,在区间的其他点上用这特定函数的值作为函数f (x)的近似值,这种方法称为插值法.
其目的便就是估算出其他点上的函数值.
而拉格朗日插值法就是一种插值法.
6. 拉格朗日乘数法不等式约束
拉格朗日乘数原理(即拉格朗日乘数法)由用来解决有约束极值的一种方法。
有约束极值:举例说明,函数 z=x^2+y^2 的极小值在x=y=0处取得,且其值为零。如果加上约束条件 x+y-1=0,那么在要求z的极小值的问题就叫做有约束极值问题。
上述问题可以通过消元来解决,例如消去x,则变成
z=(y-1)^2+y^2
则容易求解。
但如果约束条件是(x+1)^2+(y-1)^2-5=0,此时消元将会很繁,则须用拉格朗日乘数法,过程如下:
令
f=x^2+y^2+k*((y-1)^2+y^2)
令
f对x的偏导=0
f对y的偏导=0
f对k的偏导=0
解上述三个方程,即可得到可让z取到极小值的x,y值。
拉格朗日乘数原理在工程中有广泛的应用,以上只简单地举一例,更复杂的情况(多元函数,多限制条件)可参阅高等数学教材。
7. 拉格朗日定理求不等式
这个定理是高数中比较基础且比较难的问题。一般是证明题中运用得比较多。比如说证明一个不等式。需要用到公式中的,切记这个是满足区间中的任意数,要正确理解任意的含义。 举一个证明的列子,书上也出现过的。证明(b-a)/b<lnb-lna<(b-a)/a要正确证明这个题,要先构造一个函数f(x)=lnx,然后运用拉格朗日中值定理。
8. 拉格朗日证明不等式的限制
一个推论,利用拉格朗日恒等式可以证明柯西不等式,好了,下面开始给你证明.‘
有一个适合中学生的拉格朗日恒等式:
[(a1)^2+(a2)^2][(b1)^2+(b2)^2]=
[(a1)(b1)+(a2)(b2)]^2+[(a2)(b1)-(a1)(b2)]^2
[(a1)^2+(a2)^2+(a3)^2][(b1)^2+(b2)^2+(b3)^2]=
=[(a1)(b1)+(a2)(b2))+(a3)(b3)]^2+[(a2)(b1)-(a1)(b2)]^2+
+[(a3)(b1)-(a1)(b3)]^2+[(a2)(b3)-(a3)(b2)]^2
[(a1)^2+...+(an)^2][(b1)^2+...+(bn)^2]=
=[(a1)(b1)+...+(an)(bn)]^2+[(a2)(b1)-(a1)(b2)]^2+
+[(a3)(b1)-(a1)(b3)]^2+..+[(a(n-1))(bn)-(an)(b(n-1))]^2
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