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1、,理论部分,约束最优性条件,等式约束问题,一阶必要条件,定理1:,若,(1),是等式约束问题的局部最优解;,(2),与,在,的某邻域内,连续可微;,(3),线性无关;,则存在一组不全为零的实数,使得:,二阶充分条件,定理2:,对等式约束问题,若:,(1),与,是二阶连续,可微函数;,(2),与,使:,(3),且,且,均有,则,是等式约束问题的严格局部极小点,不等式约束问题,定义1:,有效约束:,若(2)中的一个可行点,使得,某个不等式约束,变成等式,,即,则,称为关于,的有效约束,非有效约束:,若对,则,称为,关于,的非有效约束,有效集:,定义2:,锥:,的子集,,如果它关于正的数乘运算,是封
2、闭的,如果锥也是凸集,则称为凸锥,凸锥关于加法和正的数乘运算是封闭的,定理3:,在(2)中,假设:,(1),为(2)的局部最优解且,(2),与,在,点可微;,(3),在,点连续;,则,与,交为空,例1:,确定:,在点,处的可行下降方向.,解:,设,一阶必要条件,定理4:,(Fritz-John一阶必要条件)(1948),设,为问题(2)的局部最优解且,在,点可微,,则存在非零向量,使得:,例2:,验证是否满足Fritz-John条件:,验证,处Fritz-John条件是否成立?,解:,取,总有,成立,一阶必要条件,定理5:,(Kuhn-Tucker一阶必要条件)(1951),设,为问题(2)的
3、局部最优解,在,点可微,,对于,的,线性无关,,则存在非零向量,使得:,例3:,验证是否满足Kuhn-Tucker条件:,验证,处kuhn-Tucker条件是否成立?,解:,对,所以,不是KT点,原因是,线性相关,一般约束问题,一阶必要条件,定理6:,(Kuhn-Tucker一阶必要条件),设,为问题(3)的局部最优解,在,点可微,,对于,的,线性无关,,则存在非零向量,使得:,例4:,验证是否满足Kuhn-Tucker条件:,试验证最优点,为KT点,解:,令,所以,即:,所以:,是KT点,二阶必要条件,定理7:,设,是(3)的最优解且函数,与,是二阶连续,可微函数.,又设,约束规范条件在点,成立,,从而存在,使,KT条件成立,如果严格互补松弛条件在,成立,则:,对一切满足,的方向,均成立,二阶充分条件,定理8:,设,(3)的函数,与,是二阶连续,可微函数.,又设,约束规范条件在点,成立,,若存在,使,KT条件成立,如果严格互补松弛条件在,成立,,且对所有,满足,的非零向量,有:,则,是问题(3)的一个严格局部最优解,