在Mathematica中最大化多个变量的三角函数

时间:2013-06-12 00:42:06

标签: wolfram-mathematica trigonometry maximize

为了给出一些背景,我对这个编程问题的动机是理解CSHS不等式的推导,并且基本上需要最大化以下函数:

Abs [c1 Cos [2(a1-b1)] + c2 Cos [2(a1-b2)] + c3 Cos [2(a2-b1)] + c4 Cos [2(a2-b2)]] < / p>

其中a1,b1,b2和a2是任意角度,c1,c2,c3,c4 = +/- 1。我希望能够确定此函数的最大值以及导致此最大值的角度组合

最后,我还要重复计算a1,a2,a3,b1,b2,b3(总共有九个余弦项)

当我尝试在Mathematica中输入以下代码时,它只是将输入反馈给我并且没有执行任何计算,有人可以帮助我吗? (注意我的代码不包括c1,c2,c3,c4参数,我不太确定如何合并它们)

Maximize[{Abs[Cos[2 (a1 - b1)] - Cos[2 (a1 - b2)] + Cos[2 (a2 - b1)] + 
Cos[2 (a2 - b2)]], 0 <= a1 <= 2 \[Pi] , 0 <= b1 <= 2 \[Pi], 0 <= a2 <= 2 \[Pi], 0 <= b2   <= 2 \[Pi]}, {a1, b2, a2, b1}]

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

答案是4.这是因为每个Cos可以等于1.你有4个变量a1,a2,b1和b2,以及4个余弦,所以有几种方法可以制作组合2(a1-b1)2(a1-b2)2(a2-b1)2(a2-b2)等于0(因此选择相应的c1 / c2 / c3 / c4为+1),或等于pi(因此选择相应的c1 / c2 / c3 / c4为-1)。

对于给出最大值的一组角度,明显的答案是a1 = a2 = b1 = b2 = 0。对于9余弦情况,最大值为9,一个可能的答案是a1 = a2 = a3 = b1 = b2 = b3 = 0.

关于使用Mathematica,我认为经验教训是,在使用工具帮助数学之前,最好先考虑数学本身。