Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Некоторые разделы курса Высшей математики для студентов специальностей 1-27 01 01 Экономика и организация производства, 1-27 02 01 Транспортная логистика

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
24.11.2025
Размер:
2.48 Mб
Скачать

где E - единичная матрица.

E A

. Решая систему

, получим

.

Замечание. Таблица 1.1 – таблица межотраслевого баланса. Так как межотраслевые потоки в таблице представлены в единицах производимой продукциинатуральный межотраслевой баланс. Аналогично можно рассматривать стоимостные таблицы. В общем виде стоимостный межотраслевой баланс представляется в виде:

отрасли

1

2

. . .

n

Y

X

1

x11

x12 . . .

x1n

y1

x1

2

x21

x22 . . .

x2n

y2

x2

.

 

 

 

 

 

 

.

… . . .

.

 

 

 

 

 

 

n

xn1

xn2 . . .

xnn

yn

xn

V

v1

v2 . . .

vn

 

 

X

x1

x2 . . .

xn

 

 

Таблица 1.2. Стоимостный межотраслевой баланс.

В таблице 1.2: xij – денежный эквивалент продукции i – й отрасли, идущий на нужды j – й отрасли; X (x1, ... , xn ) - вектор валового производства;

Y ( y1, ... , yn ) - вектор конечной продукции; V (v1, ... , vn )

- вектор условно-

чистой продукции( характеризует прибавочную стоимость).

 

При этом:

 

n

 

 

 

n

(7)

j 1

 

 

n

 

 

 

n .

(8)

i 1

 

 

Упражнение 1.1. Используя (7), (8) проверить, что

 

n

n

 

 

.

 

i 1

j 1

 

(9)

 

 

11

Матрица A (a ) , где

a

xij

- называется матрицей прямых затрат (см.

 

ij

ij

x j

 

 

 

 

пример 1.9) и система:

 

 

 

(E

 

 

(10)

задает зависимость между векторами X и Y. Система уравнений (10) называется моделью межотраслевого баланса Леонтьева.

Определение 1.1. Матрица А называется продуктивной, если все элементы матрицы B (E A) 1 - неотрицательны.

Перепишем систему уравнений (10) в виде:

,

(11)

Из формулы (11) следует, что для продуктивной матрицы А и любого

вектора Y

конечной продукции yi

n можно найти вектор

X

валового продукта необходимый для получения на

выходе конечной продукции Y.

Упражнение 1.2. Дана стоимостная таблица межотраслевого баланса

отрасли

1

2

3

Y

X

1

3000

1200

500

5000

9700

2

800

400

10

890

2100

3

600

200

0

0

800

V

5300

300

290

 

 

X

9700

2100

800

 

 

1) Построить матрицу прямых затрат А и проверить ее продуктивность.

12

2) Найти вектор валовой продукции Х необходимый для получения

конечной продукции Y

1500 .

 

Замечание. Матрица

B (E A) 1 называется матрицей полных

затрат,

B (bij ), i 1, ... , n, j

1, ... , n . Из формулы (11) следует, что элемент bij

матрицы

B задает стоимость в валовом выпуске продукции i – ой отрасли, которая приходится на единицу конечной продукции j – ой отрасли.

Задания к п.1.

Задание 1.1. Даны векторы a1, a2 , a3 . Доказать, что они образуют базис в пространстве R3 и найти в этом базисе координаты вектора b .

1)a

2)a

3)a

4)a

5)a

6) a (2;4;3), a (1;2;4), a (3;5;7), b (3; 5; 2)

7)a

8)a1

Задание 1.2. Найти фундаментальную систему решений:

1)

2)

3) x1

4)

5)

13

 

6)

3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

7)

 

 

 

 

 

 

Задание 1.3. Проверить образует ли линейное пространство множество:

 

а) Р2

всех многочленов вида Р2

;

 

в) всех многочленов вида

x2

;

 

 

 

с) подмножество в арифметическом пространстве R3

 

вида

 

(x1, x2 ,0) | xi

 

;

 

 

d) подмножество в арифметическом пространстве R3

 

вида

 

(x1, x2 ,1) | xi

 

;

 

 

e) подмножество в арифметическом пространстве R3

 

вида

 

(x1, x2 , x1

 

;

 

 

f) подмножество в арифметическом пространстве R3

 

вида (x1, x2 ,3x1

 

;

 

 

g) подмножество в арифметическом пространстве R3

 

вида (x1, x2 ,3x1

 

;

 

 

Задание 1.4. Найти какой-либо базис для линейных пространств из

упражнения 5.3.

 

 

 

 

1.5. Дана матрица прямых затрат А. Доказать, что она является

продуктивной. Найти матрицу полных затрат:

 

а)

A

 

;

б)

A

;

в)

A

 

;

г)

A

.

1.6. Матрица прямых затрат имеет вид

A

Найти вектор конечной продукции Y при заданном векторе валовой продукции

X .

14

1.7. Найти матрицу прямых затрат А по заданной матрице полных затрат

B

.

1.8. Дана матрица прямых затрат

A

.

Найти валовой продукт при новом ассортименте конечного продукта

Y 50 .

1.9. Найти матрицу полных затрат и изменение валового продукта, необходимого для обеспечения изменения конечного продукта, если

A

.

1.10. Рассчитать матрицу полных затрат B и найти конечный продукт Y,

если A

 

 

.

 

 

1.11. По данным отчетного периода получен следующий баланс

трехотраслевой экономической системы:

 

 

 

 

 

 

 

 

Потребители

Конечная

Валовая

 

 

 

 

продукция

продукция

отраслей

1

2

3

(тыс. шт.)

(тыс. шт.)

1

20

40

30

110

200

2

30

16

60

54

160

3

10

24

16

150

200

Определить следующие экономические показатели на планируемый период:

1)коэффициенты прямых затрат;

2)коэффициенты полных затрат;

3)валовый выпуск отраслей, обеспечивающий новый конечный продукт

Y60 .

1.12.Предприятие выпускает три вида продукции с использованием трех видов сырья. Характеристики производства указаны в таблице

15

Вид сырья

Расход сырья по видам продукции, по вес. ед./

Запас

 

 

 

изд.

сырья

 

1

2

 

3

вес. ед.

1

5

12

 

7

2350

2

10

6

 

8

2060

3

9

11

 

4

2270

Найти:

1)Объем выпуска продукции каждого вида при заданных запасах сырья;

2)прирост объема валовых выпусков по каждой отрасли, если конечное потребление увеличено по отрасли, соответственно на 30, 10 и 50%.

Ответы

1.1. 1)

 

; 2)

; 3) (1; - 1; 2); 4) (1; 2; -1); 5) (2; 1; -1);

6) (1; -2; 1); 7) (2; 1; -1); 8) (3; -1; 2).

 

 

1.2. 1)

X

; 2) X

0

1

;

 

 

 

14

7

 

3) X

;

16

7

 

 

 

6

5

 

4) X c 3

; 5) X c1

; 6);

X

7)

1

0

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

X

1

0

.

0

1

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

1.3. Образует линейное пространство: a); c); e); f).

1.4. Один из базисов: a) ; c) ; e); f).

1.5. а) продуктивна, B

.

б) продуктивна, B

 

.

в) продуктивна, B

 

.

г) продуктивна, B

 

.

1.6. Y

 

.

 

1.7. A

 

.

 

1.8. X 126 .

 

1.9. B

1

 

.

0, 4

 

 

 

 

 

 

 

17

1.10. B

.

1.11. 1) A

;

2) B

;

3)X 168,0 .

1.12.1) Y 120 ; 2) .

18

 

2. Прямая линия на плоскости.

 

 

Определение 2.1. Пусть (0, i, j)

-

прямоугольная

декартова система

координат на

плоскости, M0 (x0 , y )

фиксированная

точка

плоскости,

OM0 r0 (x0 , y0 )

- ее радиус вектор, u(u1, u2 ) - ненулевой вектор. Прямой линией

L, проходящей

через точку М0 с направляющим вектором u

называется

множество точек плоскости, радиус-векторы r(x, y)

которых записываются в

виде:

 

r

(1)

Замечание. Другие уравнения прямой:

 

 

 

 

 

tu1 , t

.

(2)

 

 

 

 

 

tu2

 

 

Уравнение (2) – параметрическое уравнение прямой.

 

 

x

 

 

 

 

.

 

(3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u1

 

 

 

u2

 

 

Уравнение (3) – каноническое уравнение прямой, проходящей через точку

M0 (x0 , y0 ) с направляющим вектором u(u1, u2 ) .

 

 

x

 

 

 

 

 

-

(4)

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уравнение прямой по двум точкам M0 (x0 , y0 ) и M1(x1, y1) .

Определение 2.2. Вектором нормали к прямой (1) будем называть

произвольный ненулевой вектор n перпендикулярный прямой.

Замечание. Любые два вектора нормали к прямой L – коллинеарны. Если

n( A, B) - вектор нормали к L, то (n, u)

0 , то есть:

(n, r r0 ) 0 -

(5)

 

19

векторное

уравнение прямой. Так как r

, то из (5)

следует:

 

 

A(x

-

(6)

уравнение прямой по точке M0 (x0 , y0 ) и вектору нормали n( A, B) . Раскроем скобки в формуле (6), получим:

Ax

 

Ax By C 0 -

(7)

общее уравнение прямой.

Пример 2.1. Дана прямая L: 4x 3y 12 0 и точка М(1; 2). Проверить, что М не принадлежит прямой и написать уравнение прямой, проходящей через точку

М

 

1) параллельно прямой L; 2) перпендикулярно прямой L.

 

Решение. Подставим координаты точки М в уравнение: 4

,

поэтому точка М не принадлежит прямой.

 

1) Так как прямые параллельны, то их векторы нормали совпадают, поэтому n(4; 3) - вектор нормали к искомой прямой. Тогда по формуле (6):

4(x

4x - искомая прямая.

2) Так как прямые перпендикулярны, то вектор нормали n(4; 3) для первой

прямой будет направляющим вектором для искомой прямой, поэтому по формуле

(3):

 

x

 

 

 

 

- искомая прямая.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нормальное уравнение прямой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пусть

n0 - вектор нормали к прямой L,

 

n0

 

1 и пусть n0

направлен от

 

 

 

 

начала координат к прямой, n0 (cos

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(8)

нормальное уравнение прямой (р – расстояние от начала координат до

прямой). При этом, если M (a, b) - произвольная точка плоскости, то

 

 

 

d

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(9)

расстояние

от точки М до прямой. Для того,

чтобы из уравнения (7) получить

уравнение (8) надо представить его в виде:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

x

B

 

 

C

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

причем знак перед корнем

выбирается

противоположным

знаку

 

С. Поэтому

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

B

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

формула (9)

перепишется в виде d

 

 

 

.

A2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20