Σελίδα 1 από 1

ΕΛΑΧΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ

Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιούλ 11, 2018 8:41 pm
από Λάμπρος Κατσάπας
Θεωρούμε n διακεκριμένα σημεία A_i(a_i),i=1,2,...,n πάνω σε μια ευθεία. Να βρεθεί σημείο B(b) της ευθείας για το οπoίο πετυχαίνουμε το

\displaystyle{min \sum_{i=1}^{n} |a_i-b| }.

Re: ΕΛΑΧΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ

Δημοσιεύτηκε: Παρ Ιούλ 13, 2018 4:32 pm
από Altrian
Καλησπέρα,
Ζητάμε την ελαχιστοποίηση του αθροίσματος των n αποστάσεων του σημείου b από κάθε σημείο a_i. Αν τα σημεία είναι 2 (n=2) τότε το ελάχιστο άθροισμα δίνεται από κάθε σημείο b ανάμεσα στα a_1, a_2 ίσο με την απόσταση αυτών. Αν n=3 με έστω το τρίτο σημείο εντός του διαστήματος \left [ a_1, a_2 \right ] τότε έχουμε ελάχιστο για b=a_3. Αν n=4 με διάταξη έστω a_1, a_2, a_3, a_4 τότε το ελάχιστο προκύπτει για κάθε σημείο b εντός του εσωτερικού κεντρικού διαστήματος \left [ a_2, a_3 \right ]. Ουσιαστικά μιλάμε για το median των τιμών a_1, a_2,....,a_n που είναι το μεσαίο σε διάταξη σημείο αν n περιττός ή κάθε σημείο του μεσαίου σε διάταξη τμήματος αν n άρτιος.
Σημ. Ο median χρησιμοποιείται συνήθως σε διαγωνισμούς προμηθειών του Δημοσίου για αποκλεισμό υπερβολικά χαμηλών ή υπερβολικά υψηλών προσφορών ως μέγιστη επιτρεπόμενη ποσοστιαία απόκλιση από το median όλων των προσφορών.

Re: ΕΛΑΧΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ

Δημοσιεύτηκε: Παρ Ιούλ 13, 2018 7:02 pm
από Λάμπρος Κατσάπας
Altrian έγραψε:
Παρ Ιούλ 13, 2018 4:32 pm
Καλησπέρα,
Ζητάμε την ελαχιστοποίηση του αθροίσματος των n αποστάσεων του σημείου b από κάθε σημείο a_i. Αν τα σημεία είναι 2 (n=2) τότε το ελάχιστο άθροισμα δίνεται από κάθε σημείο b ανάμεσα στα a_1, a_2 ίσο με την απόσταση αυτών. Αν n=3 με έστω το τρίτο σημείο εντός του διαστήματος \left [ a_1, a_2 \right ] τότε έχουμε ελάχιστο για b=a_3. Αν n=4 με διάταξη έστω a_1, a_2, a_3, a_4 τότε το ελάχιστο προκύπτει για κάθε σημείο b εντός του εσωτερικού κεντρικού διαστήματος \left [ a_2, a_3 \right ]. Ουσιαστικά μιλάμε για το median των τιμών a_1, a_2,....,a_n που είναι το μεσαίο σε διάταξη σημείο αν n περιττός ή κάθε σημείο του μεσαίου σε διάταξη τμήματος αν n άρτιος.
Σημ. Ο median χρησιμοποιείται συνήθως σε διαγωνισμούς προμηθειών του Δημοσίου για αποκλεισμό υπερβολικά χαμηλών ή υπερβολικά υψηλών προσφορών ως μέγιστη επιτρεπόμενη ποσοστιαία απόκλιση από το median όλων των προσφορών.
:clap2: Γεια σου φίλε μου. Το πρόβλημα είναι γνωστό στη ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΉ. Από εκεί το πήρα. Η διάμεσος βέβαια δεν

χρησιμοποιείται μόνο εκεί που αναφέρεις αλλά και αλλού. Μας έμεινε η απόδειξη.

Re: ΕΛΑΧΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ

Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιούλ 18, 2018 11:54 pm
από cretanman
Λάμπρος Κατσάπας έγραψε:
Τετ Ιούλ 11, 2018 8:41 pm
Θεωρούμε n διακεκριμένα σημεία A_i(a_i),i=1,2,...,n πάνω σε μια ευθεία. Να βρεθεί σημείο B(b) της ευθείας για το οπoίο πετυχαίνουμε το

\displaystyle{min \sum_{i=1}^{n} |a_i-b| }.
Λάμπρο καλησπέρα,

Για n=7 (και όμοια για οποιοδήποτε περιττό) η απόδειξη είναι εδώ https://www.mathematica.gr/forum/viewto ... 88#p126088
Ακριβώς η ίδια μέθοδος του Δημήτρη λειτουργεί και για n άρτιο με την απάντηση να επιβεβαιώνει τα λεγόμενα του Altrian παραπάνω.

Αλέξανδρος

Υ.Γ. Ήμουν μαθητής στην Α Λυκείου εκείνη τη χρονιά... :)

Re: ΕΛΑΧΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ

Δημοσιεύτηκε: Τετ Αύγ 01, 2018 8:31 am
από Mihalis_Lambrou
cretanman έγραψε:
Τετ Ιούλ 18, 2018 11:54 pm
Υ.Γ. Ήμουν μαθητής στην Α Λυκείου εκείνη τη χρονιά... :)
.
Αλέξανδρε, για την ιστορία το θέμα αυτό (Θαλής, Α' Λυκείου 1996) το είχα τοποθετήσει o ίδιος ως μέλος της τότε Επιτροπής Διαγωνισμών της ΕΜΕ. Η κατασκευή του προήλθε από τα εξής:

Δίδασκα εκείνο το εξάμηνο ένα μάθημα στο Μαθηματικό Κρήτης με τίτλο Θεωρητική Αριθμητική Ανάλυση. Αφού συζητήσαμε την απόσταση σημείων ως προς διάφορες νόρμες του \mathbb R^n φτάσαμε και στο παραπάνω παράδειγμα, του οποίου η περίπτωση της νόρμας p=2 είναι γνωστή. Πρόκειται για την απόσταση ελάχιστων τετραγώνων (least squares distance). Αναρωτήθηκα λοιπόν τι γίνεται με την περίπτωση της νόρμας p=1, και χάρηκα όταν διαπίστωσα ότι έχει ωραία απάντηση. Από εκεί ορμώμενος το πρότεινα ως θέμα στον ΘΑΛΗ.

Η λύση που έδωσα για τον διαγωνισμό είναι αυτή του αναφέρεις. Στους φοιτητές όμως έδωσα και την εξής δεύτερη λύση.

Εξετάζουμε το γράφημα της \displaystyle y =  \sum_{i=1}^{n} |x-a_i|. Αφού  |x-a_i| = \pm (x-a_i) είναι άμεσο το γράφημα αποτελείται από ευθύγραμμα τμήματα με άκρα στα σημεία με x = a_i. Οι κλίσεις των ευθυγράμμων τμημάτων είναι \pm 1 \pm 1 … \pm 1, δηλαδή ακέραιοι, ακριβέστερα περιττοί αν τα σημεία είναι περιττό πλήθος, και άρτιοι αλλιώς. Τα σχήματα παρακάτω είναι δύο ενδεικτικές περιπτώσεις, με 5 και με 6 σημεία, αντίστοιχα.

Από το σχήμα διαβάζουμε το ελάχιστο. Στην περίπτωση περιττού πλήθους είναι στο μεσαίο σημείο, αλλιώς είναι σε ολόκληρο διάστημα.