極值解英文解釋翻譯、極值解的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 extremal solution
分詞翻譯:
極值的英語翻譯:
extreme value; extremum
【化】 extreme value; extremum value
解的英語翻譯:
dispel; divide; separate; solution; explain; relieve oneself; send under guard
unbind; uncoil; understand
【醫】 ant-; anti-
專業解析
在數學優化領域,"極值解"(英文對應術語通常為extremum solution 或solution at an extremum)是一個核心概念,它描述的是函數在特定約束條件下達到其最大值或最小值的點(或解)。以下是基于漢英詞典視角的詳細解釋:
一、術語定義與核心含義
- 中文釋義 (極值解):
- "極值"指函數在其定義域内所能達到的最大值或最小值。
- "解"在此語境下指滿足特定方程或約束條件的答案或結果。
- 因此,"極值解"合指在給定約束條件下,使目标函數取得極大值或極小值的變量取值或狀态。它是優化問題(如求最大利潤、最小成本、最短路徑)中最終尋求的答案。
- 英文釋義 (Extremum Solution):
- "Extremum" (源自拉丁語 extremus, 意為"極端的") 在數學中特指函數的最大值 (maximum) 或最小值 (minimum)。
- "Solution" 指滿足問題所有條件和方程的結果。
- 故 "extremum solution" 指在優化模型中,能使目标函數值達到其全局或局部最大值/最小值的可行解。它代表了問題的最優結果。
二、數學意義與應用場景
極值解是數學優化理論的核心目标。它廣泛應用于:
- 工程學: 結構設計(最小化材料用量/最大化強度)、控制系統設計(最小化誤差/能耗)。
- 經濟學: 效用最大化、成本最小化、資源最優配置。
- 運籌學: 路徑優化(最短路徑)、調度問題(最小化等待時間)、庫存管理(最小化庫存成本)。
- 機器學習: 損失函數最小化以訓練模型參數(如線性回歸、神經網絡)。
- 物理學: 最小作用量原理、能量最小化狀态。
三、關鍵特征與求解
- 極值類型: 包括全局最大值/最小值(整個定義域上的最優值)和局部最大值/最小值(某個鄰域内的最優值)。
- 必要條件: 對于可微函數,極值點通常是導數為零的點(臨界點),但臨界點不一定是極值點(可能是鞍點)。
- 充分條件: 常通過二階導數測試或高階條件來判斷臨界點是否為極值點以及是極大值還是極小值。
- 約束優化: 當存在約束條件(如等式或不等式約束)時,極值解的求解需借助拉格朗日乘數法、KKT條件等方法。
權威參考來源:
- 《數學辭海》 (中國學術權威工具書) - 提供"極值"、"極值問題"的标準數學定義和分類。
- Oxford Reference - Oxford Dictionary of Mathematics - 對 "extremum" 和 "optimization" 有精确定義和解釋。 [鍊接需驗證有效性,此處僅列來源]
- Springer Online Reference Works (e.g., Encyclopedia of Mathematics) - 提供"Extremum"、"Optimization Problem"、"Optimal Solution"的詳細數學闡述和應用背景。 [鍊接需驗證有效性,此處僅列來源]
- Wolfram MathWorld - 對 "Extremum" 和 "Critical Point" 有清晰定義和數學特性描述。 [鍊接需驗證有效性,此處僅列來源]
網絡擴展解釋
“極值解”是一個數學概念,通常出現在優化問題或微分方程中,指滿足某種極值條件的解。具體含義需結合具體領域分析:
-
數學中的極值解
在微積分中,極值指函數在某點或某區間内的最大值或最小值。極值解即函數達到極值時的解,例如:
- 若函數$f(x)$在$x_0$處一階導數$f'(x_0)=0$且二階導數$f''(x_0)>0$,則$x_0$是極小值點;
- 若$f''(x_0)<0$,則是極大值點。
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優化問題中的極值解
在優化領域(如經濟學、工程學),極值解是目标函數(如成本、收益)的最優解。例如:
- 利潤最大化問題中,極值解對應邊際收益等于邊際成本的點;
- 最短路徑問題中,極值解是路徑長度最小的路線。
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變分法中的極值解
變分法研究泛函(函數的函數)的極值,極值解對應滿足歐拉方程的曲線。例如:
- 最速降線問題中,極值解是使下落時間最短的曲線(擺線)。
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動态系統的極值解
在控制理論中,極值解可能指使系統能量最小或性能指标最優的狀态軌迹。
極值解的核心是“在特定條件下達到極端值”,具體形式需結合問題背景。若涉及具體領域(如物理中的最小作用量原理),需進一步分析約束條件和目标函數。
分類
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