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Niveau école ingénieur
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Optimisation sous contrainte, multiplicateur de Lagrange

Posté par
Garion
13-06-10 à 18:48

Bonjour,

je rencontre un petit problème dans un simple calcule d'extréma de la fonction f(x,y)=(x-1)²+y² sous la contrainte g(x,y)=y²-x=0.

Donc j'ai fait la méthode du Lagrangien. J'obtiens les points critiques (1/2 , 1.2^(-1/2)) , (1/2 , -1.2^(-1/2)) , (0,0).
J'ai les réponses et ce sont les bons points donc jusque là il n'y a pas de problèmes. Mais par contre quand je calcule la Hessienne j'obtiens deux fois comme valeurs propres 2. Donc logiquement ces 3 points devraient être des minimums sous la contraintes mais dans la réponse on indique que (0,0) est un maximum. Comment est-ce possible?

Merci beaucoup
Bonne journée

Posté par
LeHibou
re : Optimisation sous contrainte, multiplicateur de Lagrange 13-06-10 à 21:09

Bonsoir,

Je pense que ta Hessienne est inexacte. En utilisant t à la place de lambda (plus facile à taper), j'obtiens :
L(x,y,t) = (x-1)²+y²+t(y²-x)
L/x = 2(x-1)-t
²L/x² = 2
L/y = 2y+2yt
²L/y² = 2+2t
L/xy = ²L/yx = 0
Et la Hessienne est donc :
( 2        0   )
( 0   2(1+t) )
D'où les valeurs propres 2 et 2(1+t), la seconde étant de signe variable selon le point critique considéré.

Posté par
Garion
re : Optimisation sous contrainte, multiplicateur de Lagrange 13-06-10 à 23:33

En faite, je me rends compte que j'avais fait la Hessienne de la fonction de départ, pas de L(x,y,t) .
Je m'embrouille un peu là, je croyais que le Lagrangien permettait de trouver les points critiques et puis avec la Hessienne de la fonction on trouvait si c'était des max, min,... Mais donc il faut bien faire la Hessienne de L(x,y,t)?

Et deuxièmement, c'est peut être un peu de "chipotage" mais n'est ce pas plutôt un - que un + dans le Lagrangien : L(x,y,t) = f(x,y) - t g(x,y) ?

En tout cas je vous remercie pour votre réponse .
Bonne soirée.

Garion

Posté par
LeHibou
re : Optimisation sous contrainte, multiplicateur de Lagrange 14-06-10 à 00:30

Si tu fais de l'optimisation sans contrainte, alors tu prends la Hessienne de la fonction que tu optimises.
Si tu fais de l'optimisation sous contrainte, alors tu prends la Hessienne du Lagrangien.

Tu as un exemple dans le sujet d'examen avec correction ici, exercice 2 :

Et dans le Lagrangien, tu mets un + ou un -, c'est indifférent, simplement le t que tu trouveras associé à chaque point critique changera de signe. Ceci dit, tu as raison, la notation standard est avec un - ...

Bonne soirée,
LeHibou

Posté par
Garion
re : Optimisation sous contrainte, multiplicateur de Lagrange 14-06-10 à 20:29

Un grand merci pour vos réponses précises !
Bonne soirée

Posté par
LeHibou
re : Optimisation sous contrainte, multiplicateur de Lagrange 14-06-10 à 20:41

Bonne soirée à toi aussi



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