TSC999 发表于 2025-3-8 11:24:11

使用拉格朗日乘子法时,能否先对目标函数取对数?

本帖最后由 TSC999 于 2025-3-8 11:40 编辑

对一个一元函数或多元函数求极值时,拉格朗日乘子法是一个常用方法。现在的问题是:
有时为了方便求目标函数的偏导数,能否先对目标函数取自然对数进行改造后,再使用拉格朗日乘子法进行计算?这样做会不会产生错误?
举两个具体例子加以说明:


上面是一个成功的例子。此例中先取对数后求偏导数反而变复杂了,没有必要这样做,但是这样做也没出毛病。

第二个例子:
若 \(a>b>c>0,\) 求证 \(f(a,b,c)=abc(a-b)(a-c)(b-c)\) 的最大值是 \(27\)。
先对目标函数取对数再使用拉格朗日乘子法,做法如下:

上面也是一个成功的例子。此例中先取对数后求偏导数就变简单了,不取对数就不好办。
只从上面这两个例子看,似乎先对目标函数取对数是可行的,但是只凭举例不算证明。如何才能证明或证否?或者说在什么条件取对数才不会有毛病?

TSC999 发表于 2025-3-9 14:12:16

使用拉格朗日乘子法求函数的极值时,可以先对目标函数取对数然后按正常程序计算,这样做不会影响到计算结果。证明如下:

nyy 发表于 2025-3-10 09:27:22

TSC999 发表于 2025-3-9 14:12
使用拉格朗日乘子法求函数的极值时,可以先对目标函数取对数然后按正常程序计算,这样做不会影响到计算结果 ...

如果目标函数的极值是零的时候,不可以!
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