1
若在点 x∗ 处 KKT 条件满足,{ai(x∗),i∈I∗∪E} 线性无关,证明:x∗对应的 Lagrange 乘子 λ∗ 唯一.
g∗=i∈A∗∑λi∗ai∗
由于线性无关性,则 λi∗ 作为其系数一定唯一
2
首先判断是否满足约束条件。x(1),x(3) 满足, x(2) 不满足,所以不是解。
L(x,λ)=(x1−1)2+(x2−2)2−λ1(−x12+x2)−λ2(6−x1−x2)−λ3x1−λ4x2
KKT:
∂x1∂L=2x1−2+2λ1x1+λ2−λ3=0
∂x2∂L=2x2−4−λ1+λ2−λ4=0λ1(−x12+x2)=0λ2(6−x1−x2)=0λ3x1=0λ4x2=0λi≥0I∪E
对于 x(1) ,起作用的约束为第一个,在此点有可行的下降方向为负梯度方向,所以不是最优解。
对于 x(2),同样有可行的下降方向(1,0)
3
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L(x,λ)=(x1−1)2+(x2−2)2−λ[(x1−1)2−5x2]
∂x1∂L=2x1−2−λ(2x1−2)=0
∂x2∂L=2x2−3+5λ=0λ≥0(x1−1)2−5x2=0
x∗=(x1,x2)=(1,0)Tλ=53a(x∗)=(0,−5)T
F={(d1,0)T∣d1=0}W∗=[1−λ1]=[521]dTW∗d>0
所以是最优解
2
L(x,λ)=(x1+x2)2+2x1+x22+λ1(x1+3x2−4)+λ2(2x1+x2−3)−λ3x1−λ4x2
∂x1∂L=2x1+2x2+2+λ1+2λ2−λ3=0
∂x2∂L=4x2+2x1+3λ1+λ2−λ4=0x1+3x2−4≤02x1+x2−3≤0x1≥0,x2≥0λ1(x1+3x2−4)=0λ2(2x1+x2−3)=0λ3x1=0λ4x2=0λi≥0
x∗=(0,0)Tλ1=0,λ2=0,λ3=2,λ4=0
a3(x∗)=(1,0),a4(x∗)=(0,1)
F={d∣dTai=0,d=0}=∅
所以是最优解