MinValue

MinValue[f,x]

给出 f 关于 x 的最小值.

MinValue[f,{x,y,}]

给出 f 关于 xy 的精确最小值.

MinValue[{f,cons},{x,y,}]

给出约束条件 consf 的最小值.

MinValue[,xrdom]

x 限制在区域或域 rdom 内.

MinValue[,,dom]

把变量限制在 dom 域内,一般为 RealsIntegers.

更多信息和选项

  • MinValue 亦称为下确界.
  • MinValue 求在给定约束条件限制下 f 的全局最小值.
  • MinValue 通常用于求给定约束条件下可能的最小值. 在不同的领域,这可能被称为最佳策略、最佳方案、最佳配置等.
  • 如果 fcons 是线性的或是多项式,MinValue 总是求全局下确界.
  • 约束条件 cons 可以是以下表达式的任意逻辑组合:
  • lhs==rhs等式
    lhs>rhs, lhsrhs, lhs<rhs, lhsrhs不等式 (LessEqual)
    lhsrhs, lhsrhs, lhsrhs, lhsrhs向量不等式 (VectorLessEqual)
    Exists[], ForAll[]量化的条件
    {x,y,}rdom区域或域的指定
  • MinValue[{f,cons},xrdom] 实际上等价于 MinValue[{f,consxrdom},x].
  • 对于 xrdom,可用 Indexed[x,i] 来指代不同的坐标.
  • 可能的域 rdom 包括:
  • Reals实标量变量
    Integers整数标量变量
    Vectors[n,dom] 中的向量变量
    Matrices[{m,n},dom] 中的矩阵变量
    限制在几何区域 中的向量变量
  • 默认情况下,假定所有变量都是实数.
  • 如果给定精确的输入,MinValue 将返回精确的结果. 如果给定近似的输入,它会自动调用 NMinValue.
  • MinValue 将返回以下形式的结果:
  • fmin有限的最小值
    不可行,即约束集为空
    -无界,即 f 的值可以是任意小的值
  • MinValue 给出 f 的值的下确界. 可能没有 xy 值能实现该下确界.
  • N[MinValue[]] 调用 NMinValue 来解决不能以符号形式求解的优化问题.

范例

打开所有单元关闭所有单元

基本范例  (5)

求一元函数的最小值:

求多元函数的最小值:

求满足约束条件的函数的最小值:

求参数函数的最小值:

求函数在一个几何区域上的最小值:

范围  (36)

基本用法  (7)

在不受限的实数上最小化

在约束条件 的限制下最小化

约束条件可以包含任意逻辑组合:

无界问题:

不可行的问题:

可能无法达到下确界:

使用向量变量和向量不等式:

单变量问题  (7)

不受限的单变量多项式的最小化:

受限的单变量多项式的最小化:

Exp-log 函数:

有界约束条件上的解析函数:

周期函数:

具有可公度周期的三角函数的组合:

具有不可公度周期的周期函数的组合

分段函数:

利用函数属性信息即可求解的不受限问题:

多变量问题  (9)

多元线性约束条件下的最小化:

线性分式约束条件下的最小化:

没有约束条件的多项式最小化:

约束条件下的多项式优化总是可解的:

可能无法获得最小值:

目标函数可能是无界的:

可能没有满足约束条件的点:

量化的多项式约束条件:

代数最小化:

有界超越最小化:

分段最小化:

凸最小化:

最小化凸目标函数 ,使得 为半正定且

绘制函数和区域上的最小值:

参数化问题  (4)

参数化线性优化:

最小值是参数的连续函数:

参数化二次优化:

最小值是参数的连续函数:

不受限的参数化多项式的最小化:

约束条件下的参数化多项式的最小化:

在整数上优化  (3)

单变量问题:

整数线性规划:

整数上的多项式最小化:

在区域上优化  (6)

求函数在几何区域上的最小值:

绘制这些值:

求两个区域间的最小距离:

绘制这些值:

求使得三角形和椭圆仍然相交的最小的

绘制这些值:

求包含给定三个点的圆盘的最小半径:

Circumsphere 直接给出同样的结果:

指定 中的一个向量:

求两个区域间的最小距离:

绘制这些值:

选项  (1)

WorkingPrecision  (1)

求精确最小值可能要花费很长时间:

设置 WorkingPrecision->100,我们得到一个精确的最小值,但它可能不正确:

应用  (9)

基本应用  (3)

求单位面积矩形的最小周长:

求单位面积三角形的最小周长:

求抛物线轴上的一个点到抛物线的距离:

假设参数 之间有特殊关联:

几何距离  (6)

p 到区域 的距离由 MinValue[EuclideanDistance[p,q],q] 给出. 求 {1,1} 到单位 Disk[] 的距离:

画出图形:

求点 {1,3/4} 到标准单位单纯形 Simplex[2] 的距离:

画出图形:

求点 {1,1,1} 到标准单位球面 Sphere[] 的距离:

画出图形:

求点 {-1/3,1/3,1/3} 到标准单位单纯形 Simplex[3] 的距离:

画出图形:

可以用 MinValue[EuclideanDistance[p,q],{p,q}] 来计算区域 之间的最小距离. 求 Disk[{0,0}]Rectangle[{3,3}] 之间的最小距离:

Line[{{0,0,0},{1,1,1}}]Ball[{5,5,0},1] 之间的最小距离:

属性和关系  (5)

Minimize 同时给出最小值,和达到最小值的点:

MinValue 给出目标函数的一个精确的全局最小值:

NMinValue 试图用数值法求出一个全局最小值,但可能求出的是一个局部最小值:

FindMinValue 求出与起点相关的局部最小值:

MinValue 可以求解线性规划问题:

LinearProgramming 可用于求解以矩阵符号形式给出的同一个问题:

RegionDistance 计算从一个点到区域的最小距离:

MinValue 计算该距离:

RegionBounds 计算边界盒:

MaxValueMinValue 计算同一个边界盒:

可能存在的问题  (1)

MinValue 要求输入中所有函数是实数值:

满足方程的值的平方根必须是实数:

Wolfram Research (2008),MinValue,Wolfram 语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/MinValue.html (更新于 2021 年).

文本

Wolfram Research (2008),MinValue,Wolfram 语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/MinValue.html (更新于 2021 年).

CMS

Wolfram 语言. 2008. "MinValue." Wolfram 语言与系统参考资料中心. Wolfram Research. 最新版本 2021. https://reference.wolfram.com/language/ref/MinValue.html.

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Wolfram 语言. (2008). MinValue. Wolfram 语言与系统参考资料中心. 追溯自 https://reference.wolfram.com/language/ref/MinValue.html 年

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