第一百六十二章 拉格朗日乘數(shù)法(理論力學(xué))
為了不讓自己變成雅各賓黨的那些失去理智的人,做出殺害拉瓦錫這種瘋狂的舉動(dòng),成為一個(gè)對(duì)科學(xué)毫不重視的蠢貨,拿破侖要開始啟用大量懂科學(xué)的人來他的機(jī)構(gòu)任職。
對(duì)于拿破侖而已,對(duì)于絕大多數(shù)人來說,很多問題都是難以解決的。世上問題只有4種:歷史遺留問題、情緒問題、數(shù)學(xué)問題、精力問題。其中數(shù)學(xué)問題才是重中之重,尤其是要用在戰(zhàn)爭(zhēng)上的。很多問題都可以轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問題,數(shù)學(xué)問題有時(shí)候確實(shí)最難解決,很多人碰到復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題,往往就會(huì)找到借口放棄,而不是因難而上。
拿破侖急需懂?dāng)?shù)學(xué)的人來來武裝自己的團(tuán)隊(duì)。第一個(gè)要吸納的人才,就是數(shù)學(xué)天才拉格朗日。
親自達(dá)到拉格朗日的住所后,拉格朗日對(duì)這個(gè)熱心腸的政客進(jìn)行了招待。
拿破侖說:“用你的肯定的了,你推辭不了,不僅僅是法國,就是整個(gè)歐洲人也需要在我們的帶領(lǐng)下變得有一個(gè)真正的秩序?!?p> 拉格朗日說:“沒問題,愿意為你效勞?!?p> 拿破侖說:“然后我還有招納懂?dāng)?shù)學(xué)的人才,你知不知道如何去培養(yǎng)大量的數(shù)學(xué)人才?”
拉格朗日說:“我可以去親自培養(yǎng),但是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),最重要的還是自己。一個(gè)真正的數(shù)學(xué)家,要懂得自學(xué)。”
拿破侖說:“你可以啟發(fā)他們,讓他們變成數(shù)學(xué)家嗎?”
拉格朗日說:“沒錯(cuò),我可以這么做,讓很多不懂?dāng)?shù)學(xué)的人,都可以專心做這些?!?p> 拿破侖感興趣的笑著說:“那太好了,我好奇,你會(huì)怎么做?”
拉格朗日說:“其實(shí)很簡(jiǎn)單,不需要去教課,有一種很好的辦法,那就是找到一個(gè)實(shí)際問題,然后再去認(rèn)真的解決這個(gè)實(shí)際問題?!?p> 拉格朗日說:“你這么說,我自己都可以變成數(shù)學(xué)家了。自己要養(yǎng)成對(duì)數(shù)學(xué)迎難而上的習(xí)慣,這樣自己就可以具備處理事情的強(qiáng)大能力,讓很多棘手的問題不再是問題?!?p> 拿破侖說:“一個(gè)極其復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題,你會(huì)把它變得簡(jiǎn)單嗎?”
拉格朗日說:“當(dāng)然可以,打個(gè)比方,比如,一個(gè)困難的問題,有n個(gè)變量,我們需要把他們都求出來。而求這些變量的時(shí)候,又需要k未知個(gè)參量來充實(shí)這個(gè)系統(tǒng),這些k值就約束了這些系統(tǒng)。這個(gè)是不是聽起來很麻煩?”
拿破侖說:“沒錯(cuò),聽起來確實(shí)麻煩,這個(gè)可以快速解出來嗎?”
拉格朗日說:“其實(shí)是我說的麻煩,剛剛那個(gè)問題只不過就是一個(gè)n加k的無約束化的變量而已。”
拿破侖略有所思的說:“原來是可以這樣看問題的!受教了?!?p> 引入拉格朗日乘子建立極值條件,對(duì)n個(gè)變量分別求偏導(dǎo)對(duì)應(yīng)n個(gè)方程,然后加k個(gè)約束條件(對(duì)應(yīng)k個(gè)拉格朗日乘子)一起構(gòu)成包含了(n+k)變量的(n+k)個(gè)方程的方程組問題,再用方程組求解。