Сформулируем постановку задачи: минимизировать функцию
при отсутствии ограничений. Для задачи нелинейного программирования при отсутствии ограничений необходимыми условиями того, что
- точка локального минимума, являются:
1) функцию
дифференцируема в точке
,
2)
) = 0, т.е. существует стационарная точка в
.
Достаточные условия того, что
- точка локального минимума, кроме
приведенных условий 1) и 2) включает следующее:
3)
)
0, т.е. матрица Гессе положительно определенная.
Если
- выпуклая функция при всех
,
, то необходимым и
достаточным условием минимума является условие:
) = 0.
Процедура аналитического решения.
3. Проверяем выпуклость.
4. Если да, то решаем относительно
,…,
систему уравнений
) = 0.
5. Если нет, то находим все множество
,…,
решений уравнений
) = 0.
6. Отбираем подмножество решений
, где
) является выпуклой функцией. Если нет таких точек, значит решения нет.
Если есть, то из отобранных решений выбираем точку с наименьшим значением
).
В качестве примера рассмотрим случай целевой функции от двух переменных
. Если она в точке
имеет экстремум, то в этой точке либо ее частные производные первого порядка равны нулю, либо хотя бы одна из них не существует. Точка
называется критической (стационарной) точкой.