Python软件在求多元函数极值中的应用

摘 要：在高等数学领域中，求多元函数的极值是解决联系实际求最优解问题的最基础，最有效的方法。而在较为复杂的多元函数中，求解极值的计算量较大，因此合理借助计算机软件来实现求极值能够节省时间，提高效率。在众多软件中Python具有语言逻辑简单，通用性强，计算效率高等特点，同时Python中丰富的资源库能够为科学计算提供有力支撑，因此选用Python软件对数学领域的多元函数的极值进行求解。以二元函数为例，通过在Python软件环境下实现求解函数的极值，在分析最优化问题等实际应用中实现高效求解。

关键词：多元函数;极值;求解;Python

中图分类号：TP311.5 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2021.03.050

本文著录格式：赵禹琦.Python软件在求多元函数极值中的应用[J].软件，2021，42（03）：171-174

The Application of Python Software in Finding the Extremum of Multivariate Function

ZHAO Yuqi

（School of Intelligent Manufacturing Zhanjiang Institute of Science and Technology， Zhanjiang  Guangdong  524094）

【Abstract】：In the field of higher mathematics， finding the extremum of multivariate function is the most basic and effective method to solve the optimization problem. In the more complex multivariate functions， a large amount of calculation are needed to find the extremum. Therefore， with the help of computer software， it can save time and improve efficiency for finding the extremum. Among different software， python is featured with simple language logic， strong versatility and high computational efficiency. At the same time， the rich resource library in python can provide strong support for scientific calculation. Therefore， python is chosen to be applied to solve the problem of finding the extremum of multivariate functions in the field of mathematics. Taking binary function as an example， Finding the extremum of multivariate function by python software， efficiency has been great improved in practical applications especially when analyzing optimization problems.

【Key words】：multivariate function;extremum;solve problems;Python

0 引言

在高等數学理论中求解多元函数的极值问题是研究多元微分学的基础，在实际生活中也有广泛应用。在用数学分析量化实际问题来求最优解时，其最优解往往受多个条件因素影响，因此通常用到的是多元函数，而在最优化问题中常用的方法是求多元函数的极值，例如在经济学领域中用来合理分配达到利润最大化，在数据分析领域中筛选最优元素，在规划领域中求最优解等。传统人工求多元函数极值的方法繁琐，容易出错，时间成本高，因此需要借助计算机科学软件来进行求解。Python软件的逻辑语言简明，交互性强，其中含有丰富的资源库，通过合理调用能够快速实现科学计算，被广泛应用在数学求值计算中。……