KP07 Aufgabe 10

Dr Franke Ghostwriter
Gegeben sei das folgende Maximierungsproblem:
min x^2+2y^2
unter xy2 <= 0.
a) Stellen Sie die Kuhn-Tucker-Bedingungen auf und
b) finden Sie mit deren Hilfe die Lösung des Problems.
c) Beweisen Sie, dass es sich um ein lokales Minimum handelt.

Kuhn-Tucker habe ich eigentlich grundsätzlich verstanden. Hier ist die Nebenbedingung aber eine Ungleichung und da scheint das ganze noch mal anders zu funktionieren. Muss es immer ein „=“ oder „>=“ sein? Oder warum sind die Vorzeichen umgedreht?! Ich verstehe nicht, wie die auf die Fallunterscheidung kommen. Kann mir bei dieser Aufgabe jemand helfen?
 
Also das mit den Vorzeichen denke ich kann ich dir erklären.
Es ist irgendwo in den KEs eine Normalform dafür definiert und die ist hierfür ein min-Problem und für die Nebenbedingungen <= gelten soll.
Die Aufgabenstellung ist bei mir auch "unter x-y-2 >= 0 " dieses denn mal minus 1.
Gradient von f = (2x, 4y) von der Nebenbedingung denn nun = (-1,1)

Kuhn-Tucker-Bedingung
grad f = delta * grad g unter der Vorraussetzung delta <= 0, und delta*g = 0

(2x, 4y) = delta*(-1,1) => (2x, 4y) = (-delta, delta)

(2x, 4y) = delta*(-1,1) => (2x, 4y) = (-delta, delta)

=> 2x = - delta und 4y = delta

Denn kannst du Fallunterscheidungen machen welchen Wert Delta haben kann :
Da es nur eine Nebenbedingung gibt, gibt es auch nur ein Delta und kein Delta1, Delta2 etc.

Ohne Kenntnisse außer das delta größer 0 ist kommt man nur auf zwei Fälle :
Das delta ist = 0 oder ungleich 0 und diese werden untersucht.
Wenn nun delta = 0 :
Ergibt sich aus : 2x = - delta und 4y = delta
=> 2x = 0 ; 4y = 0 die einzige Lösung x = 0 und y = 0
Wenn man aber nun in die Nebenbedingung x-y-2 >= 0 die Werte (x,y) = (0,0) einsetzt so erhält man: 0-0-2 >= 0 ergibt -2 >= 0 das ist aber unwahr. Damit kann (0,0) keine zulässige Lösung sein.
Wenn delta ungleich 0:

Nunja warum es hier genau gemacht wird ist mir nun auch nicht ganz klar aber die Nebenbedingung wird Null gesetzt und umgestellt nach x, dieses x denn einsetzen in die KT-Bedingungen ( 2x = - delta und 4y = delta ) und das Gleichungssystem denn lösen. Dadurch bestimmt sich ein Kandidat für ein Maximum.
Dieser Kandidat muss noch geprüft werden.
 
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