例析与一元二次不等式有关的经典题型

与一元二次不等式有关的经典题型主要有四种:含参数的一元二次不等式、三个“二次”之间的关系、不等式恒成立问题和新定义问题。

高中一元二次不等式恒成立问题常见题型

一元二次不等式恒成立问题是高中数学中的重要内容,也是每年高考必考问题.解答相关问题不仅需要学生熟练掌握基础知识,还需要灵活运用函数法、图像法等多种解题技巧.为提高学生对一元二次不等式的掌握程度,本文对一元二次不等式恒成立问题进行总结,供读者参考.

一种基于二次型约束最小二乘法的瞬时单点定位算法

在某些具有鲁棒性要求的应用中,标准单点定位(standard single-point positioning,SPP)仍然发挥着至关重要的作用。但是经典SPP的定位精度仍然为米级,不足以满足一些实际应用的需求,如水文测量和机场场面活动的车辆等。针对该问题,通过将先验高度信息融入到SPP算法中来实现瞬时亚米级定位精度,提出了一种基于二次型等式约束最小二乘估计的SPP定位方法。利用实测的GPS(global positioning system)卫星观测数据进行SPP实验,实验结果表明,与无约束SPP相比,本方法有效地改善了定位精度,并且不依赖于载波相位测量,有较高的鲁棒性。

结构计算模型修正的二次约束最小二乘算法

提出了一种结构计算模型修正的二次约束最小二乘方法。该方法是在质量矩阵和刚度矩阵满足正交性条件和特征方程的约束下,使修正矩阵的范数最小,将模型修正问题转化为一个带二次约束的最小二乘问题。应用奇异值分解,给出了在振型需要和不需要扩充两种情况下结构计算模型修正的数值算法,并进行了数值实验。计算结果表明:新算法精度较高,能保证修正模型的前m阶模态参数与实测值有较好的吻合。

二次损失下带线性等式约束的多元线性模型中线性预测的可容许性

本文在二次损失下研究了带线性等式约束条件的多元线性模型中条件线性可预测变量的可容许线性预测,并分别在齐次线性预测和非齐次线性预测类中得到了条件线性可预测变量的一个线性预测是可容线性预测的若干充要条件。

二次损失下带线性等式约束的线性模型中的线性预测的可容许性

本文针对带线性等式约束的线性模型 ,在二次损失下研究了线性预测的可容许性 ,得到了条件线性可预测变量的线性预测 Lys(Lys+ a)是可容许线性预测的充要条件。

等式约束病态总体最小二乘模型的正则化解及其精度评定

利用平差参数间合理的先验信息能够显著提高解的精度。在病态总体最小二乘模型的基础上,引入等式约束条件,建立等式约束病态总体最小二乘模型,构建该模型的约束正则化准则,并根据拉格朗日极值法导出参数的迭代解及方差-协方差阵,最后以数值算例和病态测边网算例验证公式的正确性。结果表明,新方法通过正则化准则能改善法矩阵的病态性,且遵从EIV准则顾及系数阵的误差,同时还考虑参数间合理的先验信息,其解的精度得到显著提升。

基于不等式约束的最小二乘法三维电阻率反演及其算法优化

基于光滑约束的最小二乘法是三维电阻率反演的主要方法,但该方法在某些情况下存在着多解性较强的问题,且普遍耗时较长,严重制约了三维反演方法的推广与发展.为改善上述问题,将表征模型参数变化范围的不等式约束作为先验信息引入最小二乘线性反演方法中,有效地改善了反演结果的精度,降低了反演的多解性问题.为了解决耗时较长的问题,基于预条件共轭梯度(PCG)算法和Cholesky分解法的特点提出了一套优化三维电阻率反演计算效率的计算方案.在该方案中,Cholesky分解法被用来求解敏感度矩阵计算中的多个点源场的正演问题,Cholesky分解法只需对总体系数矩阵进行一次分解,然后对不同的右端向量进行回代即可.将预条件共轭梯度法引入到三维电阻率反演方程的求解中,将雅可比迭代中的对角阵作为预处理矩阵,其具有求逆方便、无需内存空间的特点,有效地加快了收敛速度.对合成数据以及实测数据的反演算例表明,借助不等式约束和反演效率优化方案,最小二乘反演方法可得到较为精确的反演结果,有效地提高了反演计算效率,具有良好的推广前景.

不等式约束最小二乘问题的解及其统计性质

对不等式约束最小二乘平差问题,借助非线性规划中的凝聚约束方法把多个不等式约束转化为一个等式约束,采用拉格朗日极值法求解,解与贝叶斯解或单纯形解一致。其优点在于该解能够表示为观测的明显表达式,由此解的统计性质与最优性可以确定。给出演示该方法的GPS单点定位算例。

基于等式约束最小二乘的B样条曲线拟合

给出一种B样条曲线拟合有序数据的方法。以曲率为代价对有序数据简化。将简化后的数据插值曲线作为硬约束条件,以原始数据逼近曲线作为软约束条件,建立等式约束的最小二乘方程。利用QR分解技术求解方程确定B样条曲线的控制点。采用平方距离最小化方法计算原始数据到生成的B样条曲线的距离,如果不满足误差要求将误差最大数据加入硬约束条件,对局部受影响的部分重新生成曲线。该方法在满足拟合精度的前提下,具有较快的收敛速度,生成的B样条曲线具有较少的控制点。该方法也可用于解决带约束的曲线拟合问题。

附加一次和二次等式约束的Partial-EIV模型及相应算法

研究了附加一次和二次等式约束的Partial-EIV模型,推导了加权整体最小二乘估计准则下相应的计算公式,并讨论了仅附加一次等式约束的Partial-EIV模型和仅附加二次等式约束的Partial-EIV模型。通过正交线性回归和平面坐标转换两个算例进行实验,将新算法与已有的附加等式约束的EIV模型的方法进行了对比,发现文中方法计算效率更高,且适用于结构化EIV模型的求解。

基于二次型约束的稳健宽带恒定束宽波束形成

针对期望信号导向矢量失配时传统宽带波束形成器性能恶化的问题,提出一种稳健的宽带恒定束宽波束形成算法。首先结合空间响应变化(Spatial response variation,SRV)约束,将算法在信号带宽内不同频点的阵列响应约束简化为对某一参考频点的约束,实现具有恒定束宽特性的宽带波束形成,再通过对权矢量模值施加二次不等式约束,抑制指向误差及传感器参数随机扰动误差,提高算法的稳健性,并通过拉格朗日乘子法,在约束边界上求得最优权矢量的解析解。实验结果表明算法可有效克服信号指向误差引起的波束形成器性能恶化问题,且具有良好的恒定束宽特性及较高的阵列输出性能。

阵列指向性二次型约束稳健波束形成算法

提出了一种基于阵列指向性二次型约束的优化算法,以提高最小方差无畸变响应(MVDR)波束形成对方向矢量的稳健性。通过控制阵列波束指向附近的小区域的自适应波束图与期望波束图的加权平方误差,使波束主瓣区域内的信号畸变最小,同时保持了对约束区间外的干扰信号的抑制能力。数值结果表明:在理想阵形和阵形畸变情况下,无方位失配时,利用本文算法的阵列输出信号与干扰噪声比(SINR)与新近出现的球面约束稳健Capon方法相当,而存在方位失配时,本文算法均优于后者。

一种改进的求解含等式约束凸二次规划问题的Lemke算法

通过对经典的Lemke互补转轴算法求解含有等式约束的凸二次规划问题的分析,发现所得到的线性互补问题(LCP)可能是退化的.由Lemke算法求解(LCP)问题的迭代过程,通过六个命题说明了含有等式约束的凸二次规划问题对应的(LCP)问题退化的原因,并对经典的Lemke算法的迭代过程进行修正,提出了一种改进的Lemke算法,这种算法能有效地搜索到含等式约束凸二次规划问题的最优解.

应用Matlab优化工具箱处理附线性不等式约束的最小二乘平差问题

目前附不等式约束的最小二乘平差模型主要是引入一些优化算法,结合传统的平差理论来求解。在实际操作中这种平差算法同其它的平差模型相差很大,以致不能用现有的平差理论来完全解决。分析了目前求解该模型的理论现状以及较为成熟的各种优化软件,介绍了该平差模型的原理,说明了使用商业软件Matlab工具箱的步骤,通过算例得出结果,并与其它算法得到的相比较,表明应用Matlab优化工具箱处理附线性不等式约束的最小二乘平差问题具有简易性和有效性。

融合正交几何信息的非线性等式约束整体最小二乘平差及迭代算法

正交距离最小二乘和加权整体最小二乘是解自变量含误差拟合问题的两种独立准则。加权整体最小二乘与正交距离最小二乘不同,它不考虑测量点与拟合点之间的连线垂直于拟合对象的几何信息,不能确保测量点到拟合对象的距离的平方和为极小值。针对该问题,本文将正交几何信息作为约束条件融入加权整体最小二乘,提出一种约束方程带有误差改正数的非线性等式约束整体最小二乘平差法。首先,把加权整体最小二乘平差的函数式看作是非线性方程,连同正交几何约束方程一并线性化,得到线性的平差函数方程;然后,采用拉格朗日乘数法推导其参数估计及精度评定公式,并给出迭代计算算法;最后,以平面直线拟合为例,对本文方法和计算算法进行验证。试验结果表明:①本文方法和算法具有可行性;②与加权最小二乘和加权整体最小二乘相比,本文方法计算的测量点到拟合直线的垂直距离平方和最小;③本文方法计算的测量点到拟合直线的距离与测量点到拟合点的距离相等。

最小二次型(LQ)控制器的工程化最优设计

研究了一种简化实用的线性最小二次型控制器的工程化最优设计方法。该方法的设计步骤为：① 根据闭环系统的特征值和系统时域指标确定闭环主特征向量；② 通过工程方法求解闭环主特征向量的最小二次解；③ 根据闭环特征向量构建权重矩阵Q；④ 以给定的标量Г求解状态反馈增益矩阵K；⑤ 通过调整Г再求解K直至满足时域指标。并通过水槽液位控制系统的最优控制器的设计对该法进行了验证。

不等式约束最优化超线性与二次收敛的强次可行SQP算法

利用ＳＱＰ方法、广义投影技术和强次可行方（向）法思想，建立不等式约束优化一个新的初 始点任意的快速收敛算法．算法每次迭代仅需解一个总存在可行解的二次子规划，或用广义投影 计算“一阶”强次可行下降辅助搜索方向；采用曲线搜索与直线搜索相结合的方法产生步长．在较 温和的条件下，算法具有全局收敛性、强收敛性、超线性与二次收敛性．给出了算法有效的数值试 验．

非线性不等式约束最优化一个超线性与二次收敛的强次可行方法(英文)

本文讨论非线性不等式约束最优化问题,借助于序列线性方程组技术和强次可行方法思想,建立了问题的一个初始点任意的快速收敛新算法。在每次迭代中,算法只需解一个结构简单的线性方程组。算法的初始迭代点不仅可以是任意的,而且不使用罚函数和罚参数,在选代过程中,迭代点列的可行性单调不减。在相对弱的假设下,算法具有较好的收敛性和收敛速度,即具有整体与强收敛性,超线性与二次收敛性。文中最后给出一些数值试验结果。

关于超二次函数的第一个Hermite-Hadamard型不等式

定义一个与超二次函数的第一个Hermite-Hadamard型不等式相关的二元函数,利用一阶和二阶导数,给出它的界的估计,也证明它在一定条件下具有准线性和单调性。