2. Екстремум функціоналу.
Відстанню нульового порядку між функціями (лініями) і на відрізку називається невід'ємне число При цьому вважається, що розглядувані функції і неперервні на відрізку .
Відстанню першого порядку між функціями (лініями) і на відрізку називається невід'ємне число При цьому вважається, що розглядувані функції і неперервні разом зі своїми першими похідними на відрізку .
Приклад 2. Знайти відстань першого порядку між кривими і на відрізку .
Розв'язання.
Розглянемо функції і . Знайдемо їх найбільші та найменші значення на відрізку :
Тоді
Нехай D1 — деякий клас функцій порівняння (підмножина області визначення D) функціоналу . Функціонал має в цьому класі D1 абсолютний мінімум (максимум), який реалізується функцією , якщо для довільної функції виконується рівність .
Функціонал має в класі D1 локальний або відносний мінімум (максимум), який реалізується функцією , якщо для довільної функції , яка близька до функції , виконується рівність
Максимуми і мінімуми називаються екстремумами.
Якщо близькість функцій розуміється в смислі відстані нульового порядку, тобто , де — досить мале число, то такий відносний екстремум називається сильним.
Якщо близькість функцій розуміється в смислі відстані першого порядку, тобто , де — досить мале число, то такий відносний екстремум називається слабким.
На рис. 1 зображені лінії, близькі в смислі відстані нульового порядку (координати їх близькі, а напрямки дотичних можуть суттєво відрізнятись), а на рис. 2 наведені криві, близькі в смислі відстані першого порядку (близькі не тільки їх координати, а і напрямки дотичних).
Рис.1 Рис.2
Абсолютний екстремум тим паче є відносним екстремумом. Обернене твердження, в загальному випадку, невірне.
Сильний відносний екстремум тим паче є слабким екстремумом. Обернене твердження, в загальному випадку, невірне.
Надалі будемо розглядати слабкий відносний екстремум і слова "слабкий", "відносний" будемо опускати.
Основною задачею варіаційного числення є дослідження функціоналу на екстремум.
- Предмет математичного моделювання.
- Моделювання в економіці.
- 3. Класификація економіко – математичних моделей. Формальна класіфикація моделей.
- 4. Задачі планування та організації виробництва.
- 4.1. Задача про максимальну рентабельність підприємства.
- 4.2. Задача про завантаження обладнання.
- Питання для самоконтролю.
- Тема 1. Предмет, методи і завдання дисципліни. Класифікація задач. Лекція 2
- Задачі математичного програмування.
- 2. Класифікація методів математичного програмування.
- 3. Модель міжгалузевого балансу „Витрати - випуск”.
- Коефіціети прямих та побічних витрат.
- Питання для самоконтролю.
- Тема 2.Загальна задача лінійного програмування та деякі з методів її розв’язування Лекція 3 Тема лекції: Основні теореми та властивості задач лінійного програмування (лп).
- 1. Загальна форма задачі лінійного програмування (лп).
- 2. Форми запису загальної задачі лп.
- 3. Основні теореми та властивості задачі лп.
- Питання для самоконтролю.
- Тема 2.Загальна задача лінійного програмування та деякі зметодів її розв’язування Лекція 4 Тема лекції: Графічний метод розв’язування задач лп.
- 2. Графічний метод розв’язування задач лп з
- 3. Приклади розв’язування задач лп графічним методом.
- Питання для самоконтролю.
- Тема 2. Загальна задача лінійного програмування та деякі з методів її розв’язання Лекція 5 Тема лекції: Розв’язання задач лп симплекс-методом.
- 1. Симплекс-метод із стандартним базисом.
- 2. Теоретичні основи симплекс-метода.
- 3. Поняття виродженності задач лп.
- Тема 2. Загальна задача лінійного програмування та деякі з методів її розв’язування Лекція 6 Тема лекції: Розв’язання задач лп симплекс-методом (продовження)
- 4. Правило уникнення зациклювання при застосуванні симплекс-методу.
- 5. Метод штучної базиси розв’язування задач лп.
- 6. Приклад вирішення задачі лп методом штучної бази.
- Питання для самоконтролю.
- Тема 3. Транспортна задача. Лекція 7 Тема лекції: Транспортна задача
- 1 Економічна та математична моделі транспортної задачі.
- 2 Основні теореми транспортної задачі.
- 3. Метод північно-західного кута (діагональний.)
- Тема 3. Транспортна задача. Лекція 8 Тема лекції: Транспортна задача (продовження)
- 5. Метод потенціалів.
- 6. Приклад вирішення транспортної задачі.
- 7. Ускладнені задачі транспортного типу.
- Тема 3. Транспортна задача. Лекція 9 Тема лекції: Транспортна задача (продовження)
- Задача про призначення.
- Розподільчи задачі загального типу.
- Модель розподільчої задачі
- Етапи розв’язання розподільчої задачі
- Приклад вирішення задачі типу тз.
- Питання для самоконтролю.
- Тема 4. Теорія двоїстості та аналіз лінійних моделей оптимізаційних задач. Лекція 10. Тема лекції: Двоїста задача лінійного програмування
- 1 Математичні моделі двоїстих задач.
- 3 Взаємозв’язок розв’язків прямої та двоїстої задач.
- Питання для самоконтролю.
- Тема 5. Цілочислові та параметричні задачі лінійного програмування
- Тема лекції: Узагальнення задачі лінійного програмування.
- Задачі цілочислового програмування.
- 2. Метод Гоморі.
- 3. Параметричне лінійне програмування.
- Питання для самоконтролю.
- Тема 6. Елементи теорії ігор
- Тема лекції: Матричні ігри
- 1. Постановка задач теорії парних ігор з нульовою сумою.
- Задачі з сідловою точкою. Задачі в чистих стратегіях.
- Ігри в мішаних стратегіях. Основна теорема теорії ігор.
- Тема 6. Елементи теорії ігор
- Тема лекції: Матричні ігри (продовження)
- 4. Графічний метод розв’язання теорії ігор.
- 5. Зведення задач теорії ігор до задач лп.
- Зведення задачі лп до матричної гри.
- Питання для самоконтролю.
- Тема 7. Нелінійні оптимізаційні моделі економічних систем
- Тема лекції: Задача дробово-лінійного програмування
- Постановка задачі дробово-лінійного програмування.
- 2. Приведення задачі дробово-лінійного програмування до задачі лінійного програмування.
- 3. Розв’янання задач дробово-лінійного програмування.
- 4. Графічне розв’язання задачі дробово-лінійного програмування.
- Питання для самоконтролю.
- Тема 7. Нелінійні оптимізаційні моделі економічних систем.
- Тема лекції: Задачі нелінійного програмування
- 1. Класичні методи розв’язання задач нелінійного програмування.
- 2. Метод множників Лагранжа.
- 3. Задачі опуклого програмування.
- Задачі опуклого програмування.
- Питання для самоконтролю.
- Тема 7. Нелінійні оптимізаційні моделі економічних систем.
- Тема лекції: Основні поняття теорії варіаційного числення
- Поняття про функціонал.
- 2. Екстремум функціоналу.
- 3. Класичні задачі варіаційного числення.
- 4. Варіація функції та приріст функціоналу.
- 5. Перша та друга варіації функціоналу.
- Питання для самоконтролю.