北京理工大学2005-2009级数学专业最优化方法期末试题A卷
北京理工大学2012-2013学年第一学期工科数学分析期末试题(A卷)试题2012-2(A)
1 北京理工大学2012-2013学年第一学期 工科数学分析期末试题(A 卷)一. 填空题（每小题2分, 共10分）1. 设⎪⎩⎪⎨⎧<≥++=01arctan 01)(x x x x a x f 是连续函数，则=a ___________.2. 曲线θρe 2=上0=θ的点处的切线方程为_______________________________.3. 已知),(cos 4422x o bx ax ex x ++=- 则_,__________=a .______________=b 4. 微分方程1cos2=+y dx dy x 的通解为=y __________________________________. 5. 质量为m 的质点从液面由静止开始在液体中下降, 假定液体的阻力与速度v 成正比, 则质点下降的速度)(t v v =所满足的微分方程为_______________________________.二. (9分) 求极限 210)sin (cos lim xx x x x +→.三. (9分) 求不定积分⎰+dx e xx x x )1arctan (12. 四. (9分) 求322)2()(x x x f -=在区间]3,1[-上的最大值和最小值.五. (8分) 判断212arcsin arctan )(x x x x f ++= )1(≥x 是否恒为常数. 六. (9分) 设)ln(21arctan 22y x x y +=确定函数)(x y y =, 求22,dxy d dx dy . 七. (10分) 求下列反常积分. (1);)1(122⎰--∞+x x dx (2) .1)2(10⎰--x x dx八. (8分) 一垂直立于水中的等腰梯形闸门, 其上底为3m, 下底为2m, 高为2m, 梯形的上底与水面齐平, 求此闸门所受到的水压力. (要求画出带有坐标系的图形)九. (10分) 求微分方程x e x y y y 3)1(96+=+'-''的通解.十. (10分) 设)(x f 可导, 且满足方程a dt t f x x x f xa +=+⎰)())((2 ()0(>a , 求)(x f 的表达式. 又若曲线)(x f y =与直线0,1,0===y x x 所围成的图形绕x 轴旋转一周所得旋转体的体积为,67π 求a 的值. 十一. (8分) 设)(x f 在]2,0[上可导, 且,0)2()0(==f f ,1sin )(121=⎰xdx x f 证明在)2,0(内存在ξ 使.1)(='ξf。
北京理工大学数学专业最优化方法期末试题级A卷级B卷MTH
课程编号：MTH17171北京理工大学2014-2015学年第二学期2013级最优化方法期末试题A 卷一、（10分）设()f x 是凸集nS R ⊆上的凸函数，对12,x x S ∈，实数[]0,1α∉，令()121z x x ααα=+-，若z S α∈，证明()()()121f z f x x ααα≥+-。
二、（10分）设数列{}k x 的通项为：22121,2,0,1,!ii i x x x i i +===L ， 证明：（1）{}k x 收敛于*0x =； （2）令1,0,1,k k k xx d k +=+=L ，则*lim1k kk x x d →∞-=；（3）{}k x 不是超线性收敛于*x 的。
三、（10分）求解整数规划问题：1212121212min ..14951631,0,,z x x s t x x x x x x x x =-++≤-+≤≥∈Z。
（图解法，割平面法，分枝定界法均可）四、（10分）设f 连续可微有下界，且f ∇Lipschitz 连续，即：存在常数0L > ，使得,n x y R ∀∈，()()f x f y L x y ∇-∇≤-，设{}k x 由Wolfe-Powell 型搜索产生，k d 为下降方向，()()cos T k k k kkf xdf x dθ∇=-∇⋅，证明：（1）()220cos kk k f x θ∞=∇<∞∑；（2）若0δ∃>，使得k ∀，cos k θδ≥，则()lim 0k k f x→∞∇=。
五、（10分）设f 连续可微，序列{}k x 由最速下降法解()min f x ，并做精确搜索产生，证明：0,1,k ∀=L ，()()10Tk k f xf x +∇∇=。
六、（10分）已知线性规划：1234123412341234max 2347..23482673,,,0z x x x x s t x x x x x x x x x x x x =++++--=-+-=-≥。
北京理工大学(已有10试题)
北京理工大学信息科学技术学院自动控制理论1999——2000，2002——2008自动控制理论（非控类）2004电子技术（含模拟、数字部分）1999——2000，2002——2008模拟电子技术与数字电子技术2000——2002模拟与数字电路1999——2000，2002微机控制与应用技术2002——2008控制工程基础2003——2008物理光学2003——2004，2007——2008应用光学1999——2008，2010（2010为回忆版）波动光学2002大学物理2006——2008精密机械设计2003——2008（其中2003年称“精密机械基础”）激光原理1999——2001，2005——2008电子电路2003——2005，2007——2008电路分析基础1999——2000信号处理导论2003——2008信号与系统1996——2002半导体物理学1999——2008电磁场理论1999——2000，2002——2008微机原理及应用2004——2005电动力学2003——2004理论力学1996——2008（96——98非原版）生物化学1999——2008（注：2007年试卷共11页，缺P5-6页）生物化学（A）2005——2006，2008计算机专业基础（含计算机组织与结构、数据结构）2007计算机技术基础（含计算机组成原理、操作系统和数据结构）2003——2006计算机原理（含操作系统）1999——2002程序设计1999——2000计算机系统结构基础（含计算机组成原理、计算机网络和数据结构）2004——2005 软件理论基础（含离散数学、操作系统、数据结构）1999——2005数据结构与程序设计2004——2008微波技术基础1999——2000晶体管理原理与制造1999——2000机电工程学院电子技术（含模拟、数字部分）1999——2000，2002——2008电子技术基础2007——2008自动控制理论1999——2000，2002——2008自动控制理论（非控类）2004电磁学2005——2008量子力学2005——2008运筹学2001——2008工程力学基础2007——2008流体力学基础2006工程流体力学2005数学物理方程2002——2006数学物理方法2000材料力学1997——1999，2002——2008理论力学1996——2008（96——98非原版）电动力学2003——2004微机控制与应用技术2002——2008控制工程基础2003——2008精密机械设计2003——2008（其中2003年称“精密机械基础”）应用光学1999——2008，2010（2010为回忆版）波动光学2002微机原理及应用2004——2005有机化学1997——2008无机化学（A）2003——2007无机化学（B）2003——2005，2007——2008分析化学2003——2008分析化学(A)2006物理化学2003——2008高分子物理2005——2008高分子化学及高分子物理2003——2004安全系统工程2003——2005，2008工程热力学（不含传热学）2003——2008爆炸与安全技术2005爆炸及其作用2006爆轰理论2003——2005化学2002——2005传感与测试技术2004——2005算法语言1998微波技术基础1999——2000晶体管理原理与制造1999——2000传热学2000应用电子技术2004机械与车辆工程学院电子技术（含模拟、数字部分）1999——2000，2002——2008 电子技术基础2007——2008自动控制理论1999——2000，2002——2008自动控制理论（非控类）2004机械设计2001——2008机械设计原理2001机械制造工程基础2003——2008机械制造工艺学2002理论力学1996——2008（96——98非原版）微机控制与应用技术2002——2008应用光学1999——2008，2010（2010为回忆版）电路分析基础1999——2000模拟电子技术与数字电子技术2000——2002模拟与数字电路1999——2000，2002精密机械设计2003——2008（其中2003年称“精密机械基础”）控制工程基础2003——2008微机原理及应用2004——2005工程热力学（不含传热学）2003——2008物理化学2003——2008工程力学基础2007——2008流体力学基础2006工程流体力学2005交通运输系统工程学2005，2007——2008微波技术基础1999——2000晶体管理原理与制造1999——2000数字电路与数字信号处理2008材料科学与工程学院物理化学（A）2008高分子物理2005——2008高分子化学及高分子物理2003——2004材料科学基础2003——2007材料力学1997——1999，2002——2008普通化学2008综合化学2008有机化学1997——2008无机化学（A）2003——2007无机化学（B）2003——2005，2007——2008分析化学2003——2008分析化学(A)2006理论力学1996——2008（96——98非原版）电化学原理2003——2006微波技术基础1999——2000晶体管理原理与制造1999——2000化工与环境学院自动控制理论1999——2000，2002——2008自动控制理论（非控类）2004过程控制原理2000——2005，2007——2008化工原理2002——2008有机化学1997——2008无机化学（A）2003——2007无机化学（B）2003——2005，2007——2008分析化学2003——2008分析化学(A)2006物理化学2003——2008电化学原理2003——2006环境微生物学2007——2008工程热力学（不含传热学）2003——2008微波技术基础1999——2000晶体管理原理与制造1999——2000生命科学与技术学院生物化学1999——2008（注：2007年试卷共11页，缺P5-6页）生物化学（A）2005——2006，2008分析化学2003——2008分析化学(A)2006细胞生物学2004——2006微生物学2005——2008分子生物学2007——2008有机化学1997——2008无机化学（A）2003——2007无机化学（B）2003——2005，2007——2008药理学2007信号处理导论2003——2008信号与系统1996——2002电子电路2003——2005，2007——2008物理光学2003——2004，2007——2008应用光学1999——2008，2010（2010为回忆版）波动光学2002信号理论基础2007——2008计算机专业基础（含计算机组织与结构、数据结构）2007计算机技术基础（(含计算机组成原理、操作系统和数据结构）2003——2006计算机原理（含操作系统）1999——2002程序设计1999——2000计算机系统结构基础（含计算机组成原理、计算机网络和数据结构）2004——2005 软件理论基础（含离散数学、操作系统、数据结构）1999——2005数据结构与程序设计2004——2008理学院电子技术（含模拟、数字部分）1999——2000，2002——2008大学物理2006——2008数学分析1995，1999——2000，2003——2008高等代数2003——2008电磁学2005——2008量子力学2005——2008电动力学2003——2004普通化学2008综合化学2008无机化学（A）2003——2007无机化学（B）2003——2005，2007——2008分析化学2003——2008分析化学(A)2006物理化学（A）2008物理化学2003——2008有机化学1997——2008理论力学1996——2008（96——98非原版）材料力学1997——1999，2002——2008工程热力学（不含传热学）2003——2008数学物理方程2002——2006数学物理方法2000电路分析基础1999——2000模拟电子技术与数字电子技术2000——2002模拟与数字电路1999——2000，2002激光原理1999——2001，2005——2008微机控制与应用技术2002——2008爆炸与安全技术2005爆炸及其作用2006电化学原理2003——2006工程力学基础2007——2008流体力学基础2006工程流体力学2005微波技术基础1999——2000晶体管理原理与制造1999——2000管理与经济学院宏微观经济学2008管理学2003——2008（2003，2004名称叫做“管理学基础”。
北京理工大学2010-2011学年第一学期工科数学分析期末试题(A卷)答案
代入方程得 解得
6 A 1 ， 2 A 3 B 1
………………..(9 分) ………………..(10 分)
A
1 4 ， B 6 9 x2 4 x )e x 6 9 x2 4 x )e x 6 9
y* (
通解为
y C1e x C 2 e 2 x (
……………..(11 分)
四.
1
………………….(3 分) …………………..(4 分)
dy 1 dx 1 sin y
dy d y dx dx 2 (1 sin y ) 2
2
cos y
……………(6 分)
cos y
1 cos y 1 sin y 2 (1 sin y ) (1 sin y ) 3
0 x
……(6 分)
…………………….(7 分)
令 t u ，得
F ( x) ( x 2t ) f (t )dt
0
x
…………………….(8 分)
( x 2t ) f (t )dt
0
x
( x 2u ) f (u )du F ( x)
v x 0 2 vdv sin xdx
1 2 v cos x C 2
由初值得
C 1
信息与电子学部学生会 学习部整理
v 2 2(cos x 1)
…………………….(8 分)
十．
设
f ( x) ln x f ( x) 1 1 x e
x 1 x2 e dx e 0
…………………….(1 分) …………………….(2 分)
令
f ( x) 0 ， 得
北京理工大学《高等数学》历年期末考试试题及答案解析(精编版)
x = (t − 1)et 八. 设曲线 C 的方程为 y = 1 − t4
求
dy dx
,
d2y dx2
及曲线
C
在参数
t
=
0
对应点处
–2/48–
第 1 部分 北京理工大学试题集
的曲率半径.
九. 设 f ′(x).
f (x)
=
1 x
−
ex
1 −
1,
x
<
0
1
−
1 c2os x
x
,
, x
x= >0
等于
mg k
.
∫1
十一. 设 f (x) 在 [0, 1] 上连续, 在 (0, 1) 内可导, 且满足 f (1) = 2 2 xe1−x f (x)dx, 证明:
0
至少存在一点 ξ, 使得 f ′(ξ) = (1 − ξ−1) f (ξ).
1.2 2011 级秋季学期期末试卷
一. 填空题
1. 极限 lim
x→0
x
− ln(1 x2
+
x)
=
2. 设 y
=
x2 + ln x, 则
dx dy
=
dy =
∫∞
3. 广义积分
e
dx x ln2
x
=
4.
微分方程
y′′
=
1
1 + x2
的通解为
; lim
1
∫
x
(1
+
sin
2t)
1 t
dt
=
.
x→0 x 0
√ ; 设 f 可导,y = f (tan x) + 1 − x2, 则
最优化期末试题及答案
最优化期末试题及答案一、选择题1.什么是最优化问题？a) 通过最大化或最小化目标函数来寻找最优解的问题。
b) 通过列举所有可能解决方案来确定最佳解的问题。
c) 通过随机选择解决方案来找到次优解的问题。
d) 通过迭代算法来逼近最优解的问题。
答案：a) 通过最大化或最小化目标函数来寻找最优解的问题。
2.以下哪种算法可以用于求解最优化问题？a) 深度优先搜索算法。
b) 贪婪算法。
c) 动态规划算法。
d) 所有以上算法。
答案：d) 所有以上算法。
3.最优化问题的特点是什么？a) 可以有多个最优解。
b) 可以没有最优解。
c) 最优解通常唯一。
d) 最优解不一定存在。
答案：d) 最优解不一定存在。
4.以下哪种方法可以用于求解连续函数的最优化问题？a) 线性规划。
b) 整数规划。
c) 非线性规划。
d) 所有以上方法。
答案：c) 非线性规划。
5.最优化问题的求解过程中，目标函数可能存在的特点是什么？a) 凸函数。
b) 凹函数。
c) 非凸函数。
d) 所有以上情况都可能。
答案：d) 所有以上情况都可能。
二、填空题1.最优化问题的目标是_________目标函数。
答案：最大化或最小化。
2.在最优化问题中，决策变量的取值范围被称为_______。
答案：可行域。
3.最优化问题的求解可以归结为求解目标函数的__________。
答案：极值。
4.在最优化问题中，优化变量的取值范围为实数集，该问题被称为_________。
答案：连续优化问题。
5.最优化问题的求解可以分为_________方法和_________方法。
答案：确定性方法，随机方法。
三、解答题1.请解释什么是线性规划及其求解过程。
线性规划是一种常见的最优化方法，它用于求解目标函数和一组线性约束条件下的最优解。
线性规划的求解过程包含以下步骤：1) 制定线性规划模型：定义决策变量、目标函数和约束条件，并确保它们都是线性的。
2) 构造线性规划模型的标准形式：将目标函数转化为最小化问题并将约束条件进行标准化。
最优化方法习题1
《最优化方法》期末考试练习题声明：仅供复习时参考。
实际考试题型类似，题量小于本练习。
一. 选择题：略第一题主要考察基本概念、定理，算法的基本思想和matlab 命令。
二.简答题1． 写出线性规划问题;0, ,94 3 ,5 32 4 s.t. ,823 max 21321321321≥≥-+-≥+-+-x x x x x x x x x x x 的对偶规划。
2．如果求解某整数规划问题的松弛问题得到如下的最优单纯形表：求以1x ，2x 为源行生成的割平面方程。
3．在区间[0，3]上用黄金分割法求函数12)(3+-=t t t ϕ的极小点，只要求求出 初始的迭代点和保留区间及此时的近似最优解。
4． 用tx ex y 21-=拟合下列数据1.0,24.0,11,07.2,1=======-=y t y t y t y t写出非线性最小二乘问题三.计算题1．分别用最速下降方法和修正的牛顿法求解无约束问题 22214)(min x x x f +=。
取初始点()()Tx2,21=，.1.0=ε2．讨论约束极值问题⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≥≤-≤++--+=0004..866)(min212121212221x x x x x x t s x x x x x f 的Kuhn-Tucker 点。
3．用外点法（外部惩罚函数法）求解2s.t.)3()1()(min 212221≤-+-+-=x x x x x f4．用内点法求解非线性规划03)( 03)( s.t. 296)(min 22112121≥-=≥-=++-=x x g x x g x x x x f5.用乘子法求解1s.t.6121)(min 212221=++=x x x x x f 6．用表格单纯形法求解线性规划⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≥-≥-≤++++=0,,34623max 3213231321321x x x x x x x x x x x x x Z并根据最优单纯形表格写出该线性规划的最优基和最优基的逆。
北京理工大学数学专业高等代数期末试题MTH
2009级数学类高等代数期末考试试题A 卷班级 学号 姓名 成绩一、（25分）设()n n M F ⨯表示域F 上的所有n 阶矩阵构成的F 上的线性空间。
取定()n n A M F ⨯∈，对于任意的()n n X M F ⨯∈，定义()X AX XA σ=-。
（1）证明：σ为()n n M F ⨯上的一个线性变换。
（2）证明：对于任意的,()n n X Y M F ⨯∈都有()()()XY X Y X Y σσσ=+。
（3）当a b A c d ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦时，求σ在给定基 1112212201101111,,,11110110F F F F ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤====⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦下的矩阵表示。
（4）当1402A -⎡⎤=⎢⎥⎣⎦时，求()Ker σ的一组基与维数。
二、（15分）设数域K 上3维线性空间V 的线性变换A 在V 的一个基123,,ααα下的矩阵为010440212A ⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦。
求线性变换A 的Jordan 标准形。
三、（20分）设A 是域F 上n 维线性空间V 上的一个线性变换，证明：（1）如果W 是A 的一维不变子空间，那么W 中任何一个非零向量都是A 的特征向量；反之，如果ξ是A 的一个特征向量，那么ξ生成的子空间ξ<>是A 的一维不变子空间。
（2）A 可以对角化的充分必要条件是V 可以分解成A 的一维不变子空间的直和。
四、（20分）设22()V M F ⨯=，在V 中取一个基11122122,,,E E E E 。
（1）求它的对偶基11122122,,,f f f f ，要求写出ij f 的表达式。
（2）求V 上任意一个线性函数f 的表达式。
五、（20分）证明：n 维酉空间V 上的线性变换A 是Hermite 变换A 当且仅当在V 的任意一个标准正交基下的矩阵是Hermite 矩阵。
班级 学号 姓名 成绩一、（15分）设()n n M F ⨯为数域F 上所有n 阶矩阵构成的F 上的线性空间。
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课程编号: 07000203北京理工大学2007-2008学年第二学期2005级数学专业最优化方法终考试卷（A 卷）1．(20分)某化工厂有三种资源A 、B 、C ，生产三种产品甲、乙、丙，设甲、乙、丙的产量分别为x 1,x 2,x 3,其数学模型为：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≤+≤+≤++++=0,,)(4204)(46023)(4302.523max 3212131321321x x x C x x B x x A x x x t s x x x z 资源限制资源限制资源限制 请回答如下问题：（1）给出最优生产方案；（2）假定市场信息表明甲产品利润已上升了一倍，问生产方案应否调整？ （3）假定增加一种添加剂可显着提高产品质量，该添加剂的资源限制约束为：12328003xx x ++≤问最优解有何变化？2．(12分)用Newton 法求解2221212min ()42f x x x x x =+-，初始点取为0(1,1)Tx =，迭代一步。
3．(10分)用FR 共轭梯度法求解三个变量的函数()f x 的极小值，第一次迭代的搜索方向为0(1,1,2)Tp =-，沿0p 做精确线搜索，得1111123(,,)Tx x x x =， 设111112()()2,2f x f x x x ∂∂=-=-∂∂，求从1x 出发的搜索方向1p 。
4．(15分) 给定下面的BFGS 拟Newton 矩阵修正公式：1()()T T TT k k k k k k k k T T T k k k k k ks y s y s s H I H I y s y s y s +=--+，其中11,k k k k k k s x x y g g ++=-=-用对应的拟Newton 法求解：1222121422)(min x x x x x x f -+-=，初始点取为0(0,0)Tx =，0H I =。
5．(15分)写出问题取得最优解的Kuhn-Tucker （K －T ）必要条件，并通过K －T 条件求出问题K －T 点及相应Lagrange 乘子。
6(12分)．求约束问题在1(0,0)Tx =及2(1,0)Tx =处的下降方向集合、可行方向集合以及可行下降方向集合，并画图表示出来 7（8分）考察优化问题min ()..f x s t x D∈，设D 为凸集，()f x 为D 上凸函数，证明：()f x 在D 上取得极小值的那些点构成的集合是凸集。
8（8分）设1min ()2T Tf x x Ax b x c =++，其中A 为对称正定矩阵，*x 为()f x 的极小值点，又设0(*)x x ≠可表示为0*x x p μ=+，其中1R μ∈，p 是A 对应于特征值λ的特征向量，证明：若从0x 出发，沿最速下降方向做精确一维搜索，则一步达到极小值点。
课程编号:07000203 北京理工大学2008-2009学年第一学期2006级数学专业最优化方法终考试卷（A 卷）1．(15分) 用单纯形法求解线性规划问题 2．(10分)写出线性规划问题的对偶问题并证明该对偶问题没有可行解。
3．(15分)考虑用最速下降法迭代一步2212min ()2f x x x =+， 初始点取为0(1,1)Tx =-。
（1）采用精确一维搜索；（2）采用Wolfe 条件进行不精确一维搜索，其中0.1,0.9μσ==。
4．(15分)用DFP 拟牛顿法求解2212min ()2f x x x =+ 初始点取为011x ⎛⎫= ⎪-⎝⎭，初始矩阵02111H ⎛⎫= ⎪⎝⎭。
5．(15分)证明集合1212{|24,26}S x x x x x =+≥+≥是凸集，并计算原点(0,0)到集合S 的最短距离。
6．(15分?) 考虑问题（1）用数学表达式写出在点15(,)33T处的下降可行方向集。
（2）假设当前点在(0,0)T处，求出用投影梯度法进行迭代时当前的下降可行方向（搜索方向）。
7（7分）证明：在精确一维搜索条件下，共轭梯度法得到的搜索方向是下降方向。
8（8分）已知线性不等式组1111221121122222112212.............................................,,0n n n n m m mn n mn a x a x a x b a x a x a x b a x a x a x bx x x ++≥⎧⎪++≥⎪⎪⎨⎪++≥⎪⎪≥⎩L L L L 其中12,,0m b b b ≥L ，给出一种判断该不等式组是否相容（即是否有解）的方法并说明理由。
课程编号:07000203 北京理工大学2009-2010学年第一学期2007级数学专业最优化方法终考试卷（A 卷）1．（8分）将优化问题化为标准形式的线性规划问题。
2．(10分) 给出一个判断任一线性不等式组是否相容（即是否有解）的一般条件，并利用其判断以下不等式组是否相容。
3．(12分)对于下面的线性规划（1）利用对偶单纯形法求解；（2）写出其对偶线性规划问题并利用对偶理论求出对偶问题的最优解。
4．(10分)考虑用最速下降法迭代一步221212min ()22f x x x x x =+-，初始点为0(1,1)Tx =-。
5．(15分)用FR 共轭梯度法求解22212311min ()22f x x x x =++ 初始点取为()01,1,1T x =。
6．(10分?) 考虑问题2212212min ()(1)..0f x x x s t x x =-+-≤写出问题取得最优解的Kuhn-Tucker （K －T ）必要条件，并通过K －T 条件求出问题K －T 点及相应Lagrange 乘子。
7．(15分?) 用简约梯度法求解问题221212121212min ()24..21,2,0,0.f x x x x x s t x x x x x x =+---≤+≤≥≥，初始点取为(0,2)T。
8（10分）基于单纯形算法，试给出一个判定线性规划问题具有唯一最优解的条件，并且举例说明之。
9(10分)．考虑优化问题min ()..,,m nnf x s t Ax b A Rx R⨯≥∈∈，设k x 为问题可行域中任一点，在k x 处前q 个约束为有效约束，记为q k q A x b =，其中q A 为行满秩矩阵，令1()T T q q q q q P I A A A A -=-，证明：（1）q P 为投影阵。
（2）若()0k q k p P f x =-∇≠，则为问题的下降可行方向。
课程编号:07000203 北京理工大学2010-2011学年第一学期2008级数学专业最优化方法终考试卷（A 卷）1(15分)求解线性规划2．(12分)给定一个线性规划问题（1）写出其对偶规划。
（2）假设已知该对偶规划的最优解为57,33T⎛⎫⎪⎝⎭，试求出原始问题的最优解。
3．(15分)给定Rosenbrock 函数222211()100()(1)f x x x x =-+-(1) 求出()f x 的驻点，并判断驻点的最优性。
(2) 求出()f x 在点1(1,2)Tx =-处的最速下降方向4．(20分)无约束优化问题阻尼Newton 法迭代公式为k K k k k g G x x 11-+-=α，拟Newton 法的思想可以是构造一个对称正定阵k B 近似替代k G ，则搜索方向由k k k B p g =-求出。
初始0B I =，1k B +由k B 修正得到，1k B +要满足拟Newton 方程1k k k B s y +=，其中k k k x x s -=+1,k k k g g y -=+1。
假定正定阵k B 是秩2修正的，即1TT k k B B uu vv αβ+=++，n R v u ∈,，试推导出v u ,,,βα的一种取法满足拟Newton 方程，并用相应拟Newton 法计算221212131min ()222f x x x x x x =+--初始点取为0(0,0)T x =。
5．(12分?) 考虑问题写出问题取得最优解的Kuhn-Tucker （K －T ）必要条件，并通过K －T 条件求出问题K －T 点及相应Lagrange 乘子。
6．(8分?) 利用投影矩阵求出向量(2,5,7)Ty =在超平面123{|210}H x x x x =-++=上的投影向量。
7(10分)利用简约梯度法求解以下问题，初始点取为(1,0)T，迭代一步。
8（8分）证明：在拟牛顿法中，若矩阵k H 正定，则拟牛顿法得到的搜索方向（非零向量）是下降方向。
课程编号: MTH17085 北京理工大学2010-2011学年第二学期2009级数学专业最优化方法终考试卷（A 卷）1(15分)．求解线性规划,,426..2)(max 32121321321≥≤+-≤+++-=x x x x x x x x t s x x x x f不用重新计算，给出发生下列变化后新的最优解。
（1）32132)(max x x x x f ++=。
（2）增加一个新约束2231≥+-x x 。
2．(18分)给定极小化问题2211222min ()44221f x x x x x x =++++初始点取为0(0,0)Tx = 。
(1)针对初始点处的负梯度方向求出满足不精确一维搜索Wolfe 条件的步长区间，其中0.1,0.9μσ==。
(2) 用PRP 共轭梯度法求解上述问题。
3．(15分) 试推导无约束优化问题拟Newton 法对称秩1公式，即1T k k H H uu α+=+，n u R ∈，给出,u α的取法满足拟Newton 方程k k k s y H =+1，其中k k k x x s -=+1,k k k g g y -=+1。
并用相应拟Newton 法计算2211222min ()44221f x x x x x x =++++初始点取为0(0,0)T x =。
4．(10分?) 用外罚函数法求解12212min ()..0f x x x s t x x =+-=5(12分)利用广义简约梯度法求解问题12221212min ()..400,0.f x x x s t x x x x =--+-=≥≥。
初始点取为(2,0)T，迭代一步。
6（8分）设12(,,,)n f x x x L 为凸集n D R ⊂上的凸函数，α为实数，证明水平集121212(;){(,,,)|(,,,),(,,,)}n n n L f x x x x x x D f x x x αα=∈≤L L L 为凸集。
7．(10分)若原始线性规划为min ()..0T f x c xs t Ax b x =≥≥其对偶问题为max ()..0T Tf x b y s t A y c y =≤≥证明：（1）x 为原始问题的可行解，y 为对偶问题的可行解，则T Tc x b y ≥（2）若原始问题与对偶问题其中之一有无下界的目标函数，则另一个无可行解。