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1、標(biāo)準(zhǔn)答案
二、用k-t條件判斷是否為以下約束優(yōu)化問題的最優(yōu)解。(本題20分)
s.t.
解:把點(diǎn)代入約束條件,得:
,,,
所以,點(diǎn)的起作用約束是和。
在點(diǎn),有:
,
將以上各梯度值代入k-t條件式:
得:
解得:
由于滿足k-t條件,故點(diǎn)就是所求約束問題的極小點(diǎn)。
專業(yè)、班級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào)
------------------------------密-----------------------
2、------封-------------------------- -線------------------------
試
卷
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B
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河南科技大學(xué)
教
務(wù)處
河 南 科 技 大 學(xué)
2010 至2011 學(xué)年第 二 學(xué)期試卷
課程 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì) 年級(jí)、專業(yè) 08級(jí)機(jī)設(shè)、機(jī)制、軸承、液壓
題號(hào)
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
總分
得分
一、 用一面積
3、為20 m2薄鋼板制造一貨箱,要求貨箱的長(zhǎng)度不小于寬度和高度之和,試確定貨箱的長(zhǎng)、寬、高的尺寸,以使貨箱的體積最大。試寫出該優(yōu)化問題數(shù)學(xué)模型的標(biāo)準(zhǔn)形式。(本題15分)
解:設(shè)貨箱的長(zhǎng)、寬、高分別為,則,
所求問題的數(shù)學(xué)模型為:
三、用進(jìn)退法確定函數(shù)的初始區(qū)間[a,b]。給定:,。(本題8分)
解:(1)取 ,
,
∵ ∴應(yīng)加大步長(zhǎng)向前探索
(2)取
,
∵ ∴ 應(yīng)繼續(xù)加大步長(zhǎng)向前探索
(3)取,且交換變量
令,,
,
4、新的探測(cè)點(diǎn)
∵ ∴ 應(yīng)繼續(xù)加大步長(zhǎng)向前探索
(4)取,且交換變量
令
新的探測(cè)點(diǎn),
∵ 且
∴確定的初始區(qū)間
四 用黃金分割法求函數(shù)的最優(yōu)解。給定:初始區(qū)間[a,b]= [1.6, 2.6],。(最多縮小區(qū)間兩次,小數(shù)點(diǎn)后保留4位)(本題15分)。
注:
解:1)第一次縮小區(qū)間
,
,
由于,取新區(qū)間
∵,所以應(yīng)繼續(xù)縮小區(qū)間。
2)第二次縮小區(qū)間
令,
,
由于,故新區(qū)間。
∵
所以得極小點(diǎn)和極小值為:
專業(yè)、班級(jí) 姓
5、名 學(xué) 號(hào)
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河南科技大學(xué)
教務(wù)處
五、用共軛梯度法求解(僅作兩次迭代,一維優(yōu)化用解析法):
,
給定,(本
6、題22分)
注:
解:(1)第一次迭代沿負(fù)梯度方向搜索:
,,
則
代入,得到,對(duì)其求導(dǎo)且令:
解得:
則:,
(2)第二次迭代
代入,得到,對(duì)其求導(dǎo)且令:
解得:
∴ ,
,
∴ ,
試
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教務(wù)處
專業(yè)、班級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào)
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7、--密-------------------------封------------------------------線------------------------------------
當(dāng)時(shí),得 ,
故所求得的最優(yōu)解為:
,
六、用外點(diǎn)罰函數(shù)優(yōu)化方法求解下列約束優(yōu)化問題(寫出罰函數(shù)的分段表達(dá)式):(本題20分)
s.t.
注:
解:(1)構(gòu)造外點(diǎn)罰函數(shù)的無約束優(yōu)化問題:
(2)用極值條件求解:
在可行域內(nèi),因
8、 ,,知可行域內(nèi)無極值點(diǎn)。
在可行域外,令
解得:,
試卷
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河南科技大學(xué)
教務(wù)處
專業(yè)、班級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào)
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