1. 拉格朗日對偶性和KKT條件
[拉格朗日(Lagrange)中值定理]若函數f(x)滿足條件:
(1)在閉區間[a,b]上連續;
(2)在開區間(a,b)內可導,則在(a,b)內至少存在一點ξ,使得
顯然,羅爾定理是拉格朗日中值定理當f(a)=f(b)時的特殊情形,拉格朗日中值定理是羅爾定理的推廣。
2. 拉格朗日乘數法kkt條件
拉格朗日乘數法(以數學家約瑟夫·路易斯·拉格朗日命名)是一種尋找變量受一個或多個條件所限制的 多元函數的 極值的方法。
這種方法將一個有n 個變量與k 個 約束條件的最優化問題轉換為一個有n + k個變量的方程組的極值問題,其變量不受任何約束。這種方法引入了一種新的標量未知數,即拉格朗日乘數:約束方程的梯度(gradient)的線性組合里每個向量的系數。此方法的證明牽涉到偏微分, 全微分或鏈法,從而找到能讓設出的隱函數的微分為零的未知數的值
3. 拉格朗日對偶函數
約瑟夫·拉格朗日
外文名
Joseph-Louis Lagrange
別名
拉格朗日
性別
男
出生日期
1736年
去世日期
1813年4月10日
國籍
法國
出生地
意大利都靈
職業
數學家
物理學家
代表作品
《關于解數值方程》和《關于方程的代數解法的研究》
主要成就
拉格朗日中值定理等
數學分析的開拓者
4. 拉格朗日乘數法與kkt條件
拉格朗日乘數法是多元微分學中用來求函數z=f(x,y)在滿足g(x,y)=0條件下的極值問題的方法:通過設F(x,y)=f(x,y)+λg(x,y),其中λ稱為拉格朗日乘數,并求F(x,y)的極值點求得條件極值的方法
5. 拉格朗日對偶問題和對偶問題
首先是我們有不等式約束方程,這就需要我們寫成min max的形式來得到最優解。而這種寫成這種形式對x不能求導,所以我們需要轉換成max min的形式,這時候,x就在里面了,這樣就能對x求導了。
而為了滿足這種對偶變換成立,就需要滿足KKT條件(KKT條件是原問題與對偶問題等價的必要條件,當原問題是凸優化問題時,變為充要條件)。
6. 拉格朗日函數的對偶性
函數需要滿足完整約束。拉格朗日函數是在力學系上只有保守力的作用,是描述整個物理系統的動力狀態的函數。
在分析力學里,假設已知一個系統的拉格朗日函數,則可以將拉格朗日量直接代入拉格朗日方程,稍加運算,即可求得此系統的運動方程。
在力學系上只有保守力的作用,則力學系及其運動條件就完全可以用拉格朗日函數表示出來。這里說的運動條件是指系統所受的主動力和約束。因此,給定了拉氏函數的明顯形式就等于給出了一個確定的力學系。拉氏函數是力學系的特性函數。