分别用0.618法和Fibonacci法求解下列问题: min e-x+x2. 要求最终区间长度L≤

大学本科 已帮助: 时间:2024-11-14 14:10:59

分别用0.618法和Fibonacci法求解下列问题: min e-x+x2. 要求最终区间长度L≤0.2,取初始区间为[0,1].
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难度:⭐⭐⭐

题库:大学本科,理学,数学类

标签:区间,正确答案,请帮忙

参考解答

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413***101

2024-11-14 14:10:59

正确答案:(1)用0.618法求解. 第1次迭代:初始区间记作[a1b1=[01目标函数记作f(x)=e-x+x2.计算试探点λ1μ2及在试探点处目标函数值: λ1=a1+0.382(b1—a1)=0.382f(λ1)=e-0.382+0.3822=0.828 μ1=a1+0.618(b1一a1)=0.618f(μ1)=e-0.618+0.6182=0.921.f(λ1)<f(μ1)因此令a2=a1=0b21=0.618b2-a2=0.618>0.2. 第2次迭代: λ2=a2+0.382(b2一a2)=0.236 f(λ2)=e-0.236+0.2362=0.845 μ21=0.382 f(μ2)=f(λ1)=0.828.f(λ2)>f(μ2)因此令a32=0.236b3=b2=0.618b3-a3=0.382>0.2. 第3次迭代: λ32=0.382 f(λ3)一f(μ2)=0.828 μ3=a3+0.618(b3一a3)=0.472 f(μ3)=e-0.472+0.4722=0.847.f(λ3)<f(μ3)因此令a4=a3=0.236b43=0.472b4一a4=0.236>0.2. 第4次迭代: λ4=a4+0.382(b4一a4)=0.326 f(λ4)=e-0.326+0.3262=0.828 μ43=0.382 f(μ4)=f(λ3)=0.828.令a5=a4=0.236b54=0.382b5一a5=0.146<0.2.最优解∈[0.2360.382.(2)用Fibonacci法求解.先求计算函数值次数nFn≥(b1-a1)/L=5取n=5.第1次迭代:λ1=a1+(b1一a1)=0.375f(λ1)=e-0.375+0.3752=0.828μ1=a1+(b1一a1)=0.625f(μ1)=e-0.625+0.6252=0.926.f(λ1)<f(μ1)因此令a2=a1=0b22=0.625. 第2次迭代:λ2=a2+(b2一a2)=0.25f(λ2)=e-0.25+0.252=0.842μ21=0.375f(μ2)=f(λ1)=0.828.f(λ2)>f(μ2)因此令a32=0.25b3=b2=0.625. 第3次迭代: λ32=0.375f(λ3)=f(μ2)=0.828μ3=a3+(b3一a3)=0.5f(μ3)=e-0.5+0.52=0.857.f(λ3)<f(μ3)因此令a4=a3=0.25b43=0.5. 第4次迭代必有λ44=(a4+b4)=0.375取分辨常数δ=0.01令λs=λ4=0.375μ5=0.375+0.01=0.385.f(λ5)=0.828f(μ5)=e-0.385+0.3852=0.829故令a5=a4=0.25b55=0.385. 最优解∈[0.250.385.
(1)用0.618法求解.第1次迭代:初始区间记作[a1,b1=[0,1,目标函数记作f(x)=e-x+x2.计算试探点λ1,μ2及在试探点处目标函数值:λ1=a1+0.382(b1—a1)=0.382,f(λ1)=e-0.382+0.3822=0.828,μ1=a1+0.618(b1一a1)=0.618,f(μ1)=e-0.618+0.6182=0.921.f(λ1)<f(μ1),因此令a2=a1=0,b2=μ1=0.618,b2-a2=0.618>0.2.第2次迭代:λ2=a2+0.382(b2一a2)=0.236,f(λ2)=e-0.236+0.2362=0.845,μ2=λ1=0.382,f(μ2)=f(λ1)=0.828.f(λ2)>f(μ2),因此令a3=λ2=0.236,b3=b2=0.618,b3-a3=0.382>0.2.第3次迭代:λ3=μ2=0.382,f(λ3)一f(μ2)=0.828,μ3=a3+0.618(b3一a3)=0.472,f(μ3)=e-0.472+0.4722=0.847.f(λ3)<f(μ3),因此令a4=a3=0.236,b4=μ3=0.472,b4一a4=0.236>0.2.第4次迭代:λ4=a4+0.382(b4一a4)=0.326,f(λ4)=e-0.326+0.3262=0.828,μ4=λ3=0.382,f(μ4)=f(λ3)=0.828.令a5=a4=0.236,b5=μ4=0.382,b5一a5=0.146<0.2.最优解∈[0.236,0.382.(2)用Fibonacci法求解.先求计算函数值次数n,Fn≥(b1-a1)/L=5,取n=5.第1次迭代:λ1=a1+(b1一a1)=0.375,f(λ1)=e-0.375+0.3752=0.828,μ1=a1+(b1一a1)=0.625,f(μ1)=e-0.625+0.6252=0.926.f(λ1)<f(μ1),因此令a2=a1=0,b2=μ2=0.625.第2次迭代:λ2=a2+(b2一a2)=0.25,f(λ2)=e-0.25+0.252=0.842,μ2=λ1=0.375,f(μ2)=f(λ1)=0.828.f(λ2)>f(μ2),因此令a3=λ2=0.25,b3=b2=0.625.第3次迭代:λ3=μ2=0.375,f(λ3)=f(μ2)=0.828,μ3=a3+(b3一a3)=0.5,f(μ3)=e-0.5+0.52=0.857.f(λ3)<f(μ3),因此令a4=a3=0.25,b4=μ3=0.5.第4次迭代必有λ4=μ4=(a4+b4)=0.375,取分辨常数δ=0.01,令λs=λ4=0.375,μ5=0.375+0.01=0.385.f(λ5)=0.828,f(μ5)=e-0.385+0.3852=0.829,故令a5=a4=0.25,b5=μ5=0.385.最优解∈[0.25,0.385.

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