ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Σχετικά έγγραφα
ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

********* Β ομάδα Κυρτότητα Σημεία καμπής*********

Εισαγωγή στη Βελτιστοποίηση Συστημάτων

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Λύσεις του διαγωνίσματος στις παραγώγους

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΟΛΟΓΟΥΣ

Κεφάλαιο 3 ΠΑΡΑΓΩΓΟΣ. 3.1 Η έννοια της παραγώγου. y = f(x) f(x 0 ), = f(x 0 + x) f(x 0 )

x, x (, x ], επειδή η f είναι γνησίως αύξουσα στο (, x0]

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ. 1 ο ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΘΕΜΑ 1 ο. ΘΕΜΑ 2 ο. 0, αν x

ΤΟ ΘΕΜΑ Α ΤΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

Μαθηματικά Κατεύθυνσης Γ Λυκείου. Για το Θέμα Α: Ορισμοί. Συλλογή Από. Πανελλήνιες Επαναληπτικές Ομογενών

2.8 ΚΥΡΤΟΤΗΤΑ ΣΗΜΕΙΑ ΚΑΜΠΗΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

Γ ε ν ι κ έ ς εξ ε τ ά σ ε ι ς Μαθηματικά Γ λυκείου Θ ε τ ι κ ών και οικονομικών σπουδών

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

2.8 ΚΥΡΤΟΤΗΤΑ ΣΗΜΕΙΑ ΚΑΜΠΗΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΜΕΜ251 Αριθμητική Ανάλυση

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΜΕΣΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΗΡΑΚΛΕΙΤΟΣ ΚΩΛΕΤΤΗ

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΛΥΣΕΙΣ ΣΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ 2017

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΜΕΣΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΗΡΑΚΛΕΙΤΟΣ ΚΩΛΕΤΤΗ

ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΓΕΝΙΚΩΝ ΛΥΚΕΙΩΝ. f ( x) 0 0 2x 0 x 0

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΤΑΞΗ / ΤΜΗΜΑ : ΘΕΤΙΚΩΝ & ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΤΕΛΙΚΟ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ 2018

Τύπος TAYLOR. f : [a, b] R f (n 1) (x) συνεχής x [a, b] f (n) (x) x (a, b) ξ μεταξύ x και x 0. (x x 0 ) k k! f(x) = f (k) (x 0 ) + R n (x)

ΜΑΘΗΜΑ ΚΥΡΤΟΤΗΤΑ ΣΗΜΕΙΑ ΚΑΜΠΗΣ Κοίλα κυρτά συνάρτησης Σηµεία καµπής Θεωρία Σχόλια Μέθοδοι Ασκήσεις

1 ο Τεστ προετοιμασίας Θέμα 1 ο

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΝΕΟ & ΠΑΛΑΙΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

x R, να δείξετε ότι: i)

x, οπότε για x 0 η g παρουσιάζει

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

5ο Επαναληπτικό διαγώνισμα στα Μαθηματικά κατεύθυνσης της Γ Λυκείου Θέμα A

35 Χρήσιμες Προτάσεις με αποδείξεις Γ Λυκείου Μαθηματικά Κατεύθυνσης

2.8. Ασκήσεις σχολικού βιβλίου σελίδας A Οµάδας. 1.i)

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΚΑΙ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΣΠΟΥΔΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. f (f )(x) x f (f )(x) x f (f )(x) (f ) (x)

Μαθηματικά Ο.Π. Γ ΓΕΛ 29/ 04 / 2018 ΘΕΜΑ Α. Α1. Σελίδα 216. Α2.i) Λ ii) Σελίδα 134. Α3. Σελίδα 128

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Β. Διαφορικός Λογισμός

Λύσεις των θεμάτων των Πανελλαδικών Εξετάσεων στα Μαθηματικά Προσανατολισμού 2016

0 ένα εσωτερικό σημείο του Δ. Αν η f παρουσιάζει τοπικό ακρότατο στο x

Διάλεξη 5- Σημειώσεις

Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΤΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Διδάσκων:

Λύσεις των θεμάτων των Πανελλαδικών Εξετάσεων στα Μαθηματικά Προσανατολισμού 2016

Κοιλότητα. Διαφορικός Λογισμός μιας μεταβλητής Ι

Η Θεωρία στα Μαθηματικά κατεύθυνσης της Γ Λυκείου

Χρήστος Ι. Σχοινάς Αν. Καθηγητής ΔΠΘ. Συμπληρωματικές σημειώσεις για το μάθημα: «Επιχειρησιακή Έρευνα ΙΙ»

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Το 1ο Θέμα στις πανελλαδικές εξετάσεις

Μεθοδική Επανα λήψή. Επιμέλεια Κων/νος Παπασταματίου. Θεωρία - Λεξιλόγιο Βασικές Μεθοδολογίες. Φροντιστήριο Μ.Ε. «ΑΙΧΜΗ» Κ.

ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΤΕΚΝΩΝ ΕΛΛΗΝΩΝ ΤΟΥ ΕΞΩΤΕΡΙΚΟΥ ΚΑΙ ΤΕΚΝΩΝ ΕΛΛΗΝΩΝ ΥΠΑΛΛΗΛΩΝ ΠΟΥ ΥΠΗΡΕΤΟΥΝ ΣΤΟ ΕΞΩΤΕΡΙΚΟ ΠΕΜΠΤΗ 6 ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΥ 2018

f κυρτή στο [1,5] f x x f η Επαναληπτική f [ 2,10], επιπλέον για την f ισχύουν lim 2 x f 8 1,0 και

ΘΕΜΑ Α A1. Έστω μια συνάρτηση παραγωγίσιμη σε ένα διάστημα (α,β), με εξαίρεση ίσως ένα σημείο του x 0, στο οποίο όμως η f είναι συνεχής.

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 9 ΙΟΥΝΙΟΥ 2017 Ενδεικτικές απαντήσεις

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Για να εκφράσουμε τη διαδικασία αυτή, γράφουμε: :

ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΙΣΜΟΙ ΣΤΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΤΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΩΝ

Γ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ. Ημερομηνία: Πέμπτη 20 Απριλίου 2017 Διάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

1. Τετραγωνικές μορφές. x y 0. 0x y 0 1α 1β 2α 2β 3. 0x + y 0

και γνησίως αύξουσα στο 0,

3o Επαναληπτικό Διαγώνισμα 2016

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

ΜΕΛΕΤΗ ΚΑΙ ΧΑΡΑΞΗ ΓΡΑΦΙΚΗΣ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΙΣΜΟΙ ΣΤΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΤΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΩΝ

Τελευταία Επανάληψη. την ευθεία x=1 και τoν x x. 2 1 x. Λύση. x 2 1 x 0, άρα. x 1 x. x x 1. γ) x 1 e x x 1 x e ln x 1 x f x.

και δεν είναι παραγωγίσιμη σε αυτό, σχολικό βιβλίο σελ. 99 Α3. Ορισμός σελ. 73 Α4. α) Λ β) Σ γ) Λ δ) Σ ε) Σ , δηλαδή αρκεί x 1 x

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ - ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΩΡΙΑ & ΑΠΟΔΕΙΞΕΙΣ

ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑΔΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2019 Β ΦΑΣΗ

13 Μονοτονία Ακρότατα συνάρτησης

ΛΥΣΕΙΣ ΤΩΝ ΘΕΜΑΤΩΝ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣΗΣ ΝΟ 2 Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕ.Λ. 18 ΜΑΙΟΥ 2018 ΘΕΜΑ Α. η f ικανοποιεί τις υποθέσεις του θεωρήματος μέσης.

Ερωτήσεις-Απαντήσεις Θεωρίας

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ - ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

III.9 ΑΚΡΟΤΑΤΑ ΣΕ ΠΕΡΙΟΧΗ

1o. Θ Ε Μ Α Β Ε. Γ Κ Ο Ρ Α. βρίσκεται ολόκληρη μέσα στο τετράγωνο ΑΒΓΔ.

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

την αρχή των αξόνων και ύστερα να υπολογίσετε το εμβαδόν του

x του Δ». ΘΕΜΑ Α Α1. Έστω μία συνάρτηση f και x Αν η πρόταση είναι αληθής να το αποδείξετε, ενώ αν είναι ψευδής να δώσετε κατάλληλο αντιπαράδειγμα.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

προπαρασκευή για Α.Ε.Ι. & Τ.Ε.Ι. c είναι παράγουσες της f στο Δ και κάθε άλλη παράγουσα G της f στο Δ παίρνει τη μορφή G( x) F( x) c,

Θεώρημα Bolzano. Γεωμετρική Ερμηνεία του θ.bolzano. Θ. Bolzano και ύπαρξη ρίζας

qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmq ertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwer tyuiopasdfghjklzxcvbnmqwerty uiopasdfghjklzxcvbnmqwertyui opasdfghjklzxcvbnmqwertyuiop

Σημειώσεις Μαθηματικών 2

Τεστ Θεωρίας Στα Μαθηματικά Προσανατολισμού Γ Λυκείου

Αναλυτικές λύσεις όλων των θεμάτων στα Μαθηματικά των Πανελλαδικών εξετάσεων και των Επαναληπτικών εξετάσεων Θεολόγης Καρκαλέτσης

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ & ΣΠΟΥΔΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4ο: ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ ΘΕΜΑ Α

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΟΠ- Γ ΓΕΛ 12:50

Πανελλαδικές εξετάσεις 2017

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΜΕΡΟΣ ΠΡΩΤΟ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΔΙΑΦΟΡΙΚΟΥ ΛΟΓΙΣΜΟΥ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΩΝ ΠΟΛΛΩΝ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ 15

Λύσεις θεμάτων προσομοίωσης 1-Πανελλαδικές Εξετάσεις 2016

ΜΟΝΟΤΟΝΙΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

f x x, ν Ν-{0,1} είναι παραγωγίσιμη στο R

ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΩΣΤΟ ΛΑΘΟΣ ΣΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ., τότε η f είναι πάντοτε συνεχής στο x., τότε η f είναι συνεχής στο x.

Μαθηματικά Θετικής και Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Γ Λυκείου ΚΥΡΤΟΤΗΤΑ - ΣΗΜΕΙΑ ΚΑΜΠΗΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΕΥΤΕΡΑ 11 ΙΟΥΝΙΟΥ 2018 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΕΣ ΛΥΣΕΙΣ

Transcript:

ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Α. Ντούνης ΔΙΔΑΣΚΩΝ Χ. Τσιρώνης ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ - Επαναληπτικές ασκήσεις - Καμπυλότητα συνάρτησης - Γενικές συνθήκες NCM

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ Επίλυση 3 ασκήσεων (μαθηματικό υπόβαθρο) Βρείτε τις ιδιοτιμές και τα ιδιοδιανύσματα του πίνακα Α = 2 7 1 3. Να αναπτύξετε τη συνάρτηση f 1 (x 1,x 2 ) = sin(5x 1 ) + ln(3x 2 ) 4x 1 2 x 2 3 σε σειρά Taylor 2 ης τάξης γύρω από το σημείο (-1, 2). Για x 1 x 2 0 βρείτε τα κρίσιμα σημεία της συνάρτησης f 2 (x 1,x 2 ) =2x 1 + 3x 1 x 2 2 + 5x 2 x 1. 2

Γεωμετρία και σύνολα σημείων: ΚΥΡΤΟΤΗΤΑ ΣΥΝΟΛΩΝ Το τμήμα που ενώνει κάθε Κυρτό ζεύγος σημείων βρίσκεται όλο εντός του συνόλου. Μη κυρτό Κάθε άλλο σύνολο. Πράξεις ανάμεσα σε κυρτά σύνολα σημείων: Τομή κυρτών συνόλων Κυρτό σύνολο. Ένωση κυρτών συνόλων Κυρτό σύνολο??? Κυρτός συνδυασμός Αν S R n κυρτό σύνολο, X ι S και λ ι 0 (ι = 1,, k) με σk ι=1 λ ι = 1, τότε και σk ι=1 λ ι Χ ι S. 3

ΚΑΜΠΥΛΟΤΗΤΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ Είδη καμπυλότητας (ομοίως με των συνόλων): Η f είναι κυρτή όταν το τμήμα που ενώνει τυχαίο ζεύγος σημείων δε βρίσκεται ποτέ κάτω από το γράφημά της. Η f είναι κοίλη στην αντίθετη περίπτωση (ποτέ πάνω). Ορισμός της κυρτότητας: Έστω κυρτό S R n και f: S R. (X 1,X 2 ) S και λ [0,1], η f είναι κυρτή (κοίλη) αν f(λx 1 + (1 λ)x 2 ) ( ) λf(x 1 )+(1 λ)f(x 2 ). Αν δεν ισχύει το =, το είδος της καμπυλότητας λέγεται γνήσιο. 4

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΠΡΩΤΟ Kάθε συνάρτηση v: R n R λέγεται νόρμα αν είναι μη αρνητική στο R n, θετική στο R n {0} και ικανοποιεί τις σχέσεις v(ax) = a v(x) και v(x+υ) v(x) + v(υ). Δείξτε ότι κάθε νόρμα είναι κυρτή συνάρτηση. Για X 1, X 2 R n και λ [0, 1], από τη 2 η ιδιότητα της νόρμας: v λx 1 + 1 λ X 2 v λx 1 ) + v( 1 λ X 2. Με βάση τώρα την 1 η ιδιότητα της νόρμας: v λx 1 + 1 λ X 2 v λx 1 ) + v( 1 λ X 2 = λv X 1 ) + 1 λ v(x 2. Ισχύει η ιδιότητα του κυρτού συνδυασμού v(x) κυρτή. 5

ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΗΣ ΚΥΡΤΟΤΗΤΑΣ f κοίλη (κυρτή) - f κυρτή (κοίλη). Αν λ ι 0, σk ι=1 λ ι = 1 και f ι κυρτές συναρτήσεις, τότε f Χ) = σk ι=1 f ι (X κυρτή και f σk ι=1 λ ι X ι σk ι=1 λ ι f(x ι ). Αν f 1, f 2 είναι κυρτές και f 2 (γνησίως) αύξουσα, τότε η σύνθεση [f 2 f 1 ](Χ) = f 2 [f 1 (Χ)] είναι (γνήσια) κυρτή. f κυρτή f X 1 X 2 X 1 f X 2 f X 1. Αν ισχύει 2 f 0 (> 0), τότε η f είναι (γνήσια) κυρτή. Κάθε κρίσιμο σημείο (γνήσια) κυρτής συνάρτησης f είναι και (το μοναδικό) ολικό ελάχιστο της f. 6

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΔΕΥΤΕΡΟ Δείξτε ότι οι συναρτήσεις f 1 X = ln e x 1 + e x 2 και f 2 X = x 1 2 4x 1 x 2 + 5x 2 2 ln x 1 x 2 είναι κυρτές. Για την f 1 αρκεί να δείξουμε ότι 2 f 1 0: 2 f 1 = ex 1+x2 1 1 (e x 1+e x 2) 2 1 1 Ιδιοτιμές του 2 f 1 0, 2 2 f 1 0. f 2 = g 3 + g 4, με g 3 X = x 1 2 4x 1 x 2 + 5x 2 2, g 4 X = ln x 1 x 2. Αρκεί να είναι οι g 3, g 4 κυρτές. Για τις ιδιοτιμές του 2 g 3 : 2 g 3 = 2 4 4 10 γ 3Ι 2 g 3 = γ 3 2 4 4 γ 3 10 = γ 3 2 12 γ 3 + 4 = 0. Θετικές ρίζες (s = 12, p = 4) 2 g 3 0 g 3 κυρτή. g 5 (y) = ln(y) κυρτή (g 5 y = y 2 > 0) g 4 κυρτή. 7

ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΤΙΚΗ ΚΥΡΤΟΤΗΤΑ Υπάρχουν συναρτήσεις κυρτές σε υποσύνολο του συνόλου στο οποίο αναζήτουμε βέλτιστη λύση: Σχεδόν κυρτή Με σημεία καμπής εντός του συνόλου. Ψευδοκυρτή Με τα ακρότατα στα όρια του συνόλου. Κριτήριο προσεγγιστικά κυρτών συναρτήσεων: Για κάθε ζεύγος (X 1, X 2 ) του κυρτού συνόλου S R n και κάθε λ [0, 1], η συνάρτηση f: S R θα καλείται σχεδόν κυρτή αν ισχύει η σχέση f(λx 1 + (1 λ)x 2 ) max{f(x 1 ), f(x 2 )}. Στην περίπτωση όπου ισχύει f(x 1 ) (X 2 -X 1 ) 0, η f θα καλείται ψευδοκυρτή εάν συγχρόνως ισχύει ότι f(x 2 ) f(x 1 ). 8

ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗΣ Εύρεση τοπικών ακροτάτων: Έλεγχος για κρίσιμα σημεία σε όλο το σύνολο τιμών? Εν γένει, αρκετά χρονοβόρο! Στην περίπτωση που η f έχει συγκεκριµένες ιδιότητες, η διαδικασία απλοποιείται Κατηγορίες των συνθηκών βελτιστοποίησης. Ικανές: Aρκεί να ισχύουν για να υπάρχει το ακρότατο. Aναγκαίες: Απαραίτητες προϋποθέσεις για το ακρότατο. 9

ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΝΟΤ CONSTRAINED Οι συνθήκες ελαχιστοποίησης για προβλήματα που δεν έχουν περιορισμούς (NCM) δεν είναι όμοιες με αυτές για προβλήματα παρουσία περιορισμών (CM). Στα προβλήματα χωρίς περιορισμούς, οι συνθήκες εκφράζονται με βάση τις παραγώγους της f. Δυο αναγκαίες συνθήκες δείχνουν ότι σε σηµείο που είναι τοπικό ελάχιστο πρέπει να ισχύουν ορισμένες ιδιότητες. Μια ικανή συνθήκη εξασφαλίζει την ύπαρξη ελαχίστου. Οι συνθήκες χαρακτηρίζονται ως 1 ης ή 2 ης τάξης, ανάλογα με την τάξη της εμπλεκόμενης παραγώγου. 10

ΔΙΑΤΥΠΩΣΗ ΤΩΝ ΣΥΝΘΗΚΩΝ Αναγκαία συνθήκη ΝCM 1 ης τάξης: Έστω f: S R n R συνεχώς διαφορίσιµη. Αν το X* S είναι τοπικό ελάχιστο της f, τότε ισχύει f(x*) = 0. Αναγκαία συνθήκη ΝCM 2 ης τάξης: Έστω f: S R n R συνεχώς διαφορίσιµη με παραγώγους 1 ης και 2 ης τάξης. Αν το X* S είναι τοπικό ελάχιστο της f, τότε f(x*) = 0 και ο πίνακας 2 f(x*) είναι θετικά ημιορισμένος. Ικανή συνθήκη ΝCM 2 ης τάξης: Έστω f: S R n R συνεχώς διαφορίσιµη με παραγώγους 1 ης και 2 ης τάξης, και X* S. Αν f(x*) = 0 και ο 2 f(x*) είναι θετικά ημιορισμένος, τότε το X* είναι τοπικό ελάχιστο της f. 11

ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ ΣΥΝΘΗΚΩΝ Με χρήση του θεωρήματος Sylvester: Αν η f: S R n R έχει το κρίσιμο σημείο X* S και D ii είναι η (i,i)-υποορίζουσα του 2 f(x*), τότε: - D ii (X*) > 0 για κάθε i Χ* τοπικό ελάχιστο. - (-1) i D ii (X*) > 0 για κάθε i X* τοπικό μέγιστο. - D ii (X*) <> 0 ως προς το i X* σημείο καμπής. - D ii (X*) = 0 για κάποιο i Τι ισχύει για το X*??? Εύρεση ακροτάτων με χρήση μόνο των f, 2 f!!! Αν η f είναι κυρτή, για να βεβαιώσουμε την ύπαρξη ενός ελαχίστου αρκεί το πρώτο τμήμα της ικανής συνθήκης. Υπενθύμιση: f κυρτή Kρίσιμο σημείο = Oλικό ελάχιστο. 12

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΤΡΙΤΟ Να ελαχιστοποιηθεί η g X = x 1 2 x 1 x 2 + x 2 2 3x 2. Οι αναγκαίες συνθήκες 1 ης τάξης: g x 1 = 2x 1 x 2 = 0, g x 2 = x 1 + 2x 2 3 (= 0). Λύση συστήματος Χ*=(x 1 *,x 2 *)=(1,2). Ικανή συνθήκη (υποορίζουσες του 2 g): 2 g = x 1 x 2 g x 1 g x 1 x 1 x 2 g x 2 = g x 2 2 1 1 2. D 11 = D 22 = 2 > 0 Χ* τοπικό ελάχιστο. 13

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΣΥΖΗΤΗΣΗ Επαναληπτικές ασκήσεις Καμπυλότητα συνάρτησης Γενικές συνθήκες NCM 14