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Niveau Licence Maths 1e ann
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Problème optimisation sc (lagrangien à 3 variables)

Posté par
antizsk8
03-10-12 à 18:39

Bonjour à tous,

Je dois résoudre un problème d'optimisation sous contrainte par substitution puis par la méthode du lagrangien, sans Kuhn et Tucker, mais je n'y arrive pas, je bloque sur ce problème pourtant trivial et j'aurais bien besoin d'aide

Le problème est le suivant :

min xy + 2xz + 2yz \\
 \\ s.c xyz = 32

Si quelqu'un pouvait m'aider ce serait tres sympa de votre part. Quand je descends le lagrangien, je retombe toujours sur mes pattes avec des équations redondantes.

Merci d'avance

Posté par
kybjm
re : Problème optimisation sc (lagrangien à 3 variables) 03-10-12 à 19:00

Pour (x,y,z) 3 on pose f(x,y,z) = xy + 2xz + 2yz , g(x,y,z) = xyz - 32 et S = {(x,y,z) 3`| g(x,y,z) = 0 }

La restriction de f à S présente un extrêmum en (a,b,c) si en ce point f et g ont des gradients collinéaires .

Posté par
antizsk8
re : Problème optimisation sc (lagrangien à 3 variables) 03-10-12 à 19:04

Merci pour ta réponse mais je ne suis pas mathématicien, mais économiste de formation et je dois dire que la notion de gradients colinéaires ne m'évoque rien. En fait je prépare un cours pour L1 en économie et les notions abordées sont assez simple, je dois le résoudre tout simplement par substitution puis via la méthode du multiplicateur de Lagrange mais je sèche ...

Merci en tout cas pour la réponse

Posté par
veleda
re : Problème optimisation sc (lagrangien à 3 variables) 03-10-12 à 22:39

bonsoir,
je reprends les notations de kybjim
*par substitution
la contrainte g(x,y,z)=0 te permet de remplacer z par \frac{32}{xy}dans f(x,y,z) on est ramené à chercher les extrémums libres de h(x,y)=xy+4(\frac{1}{x}+\frac{1}{y})
tu résouds le système
\frac{\delta h}{\delta x}=0
 \\ \frac{\delta h}{\delta y}=0
pour trouver les couples (x,y)susceptibles de convenir
(je trouve (x=4,y=4) donc z=2)

**avec le lagrangien
L(x,y,z,\lambda)=xy+2xz+2yz+\lambda(xyz-32)
on résoud le système formé en annulant les quatre dérivées partielles de L
c'est ce que tu as fait?
(je trouve x=y=4,z=2,\lambda=-1
j'espère que c'est bien cela

Posté par
antizsk8
re : Problème optimisation sc (lagrangien à 3 variables) 04-10-12 à 18:51

Effectivement j'ai réussi grâce à tes indications, merci beaucoup )

Bonne soirée

Posté par
kybjm
re : Problème optimisation sc (lagrangien à 3 variables) 05-10-12 à 00:29

(4,4,2) est le seul point de S où la restriction de f à S présente un extrêmum .
Pour terminer ton exercice il te reste à montrer que pourtout (x,y,z) appartenant à S tu as f(x,y,z) f(4,4,2) .
Comment fais-tu ?



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