
- •Лекция № 1.
- •Вопрос 1. Основные сведения о матрицах.
- •Виды матриц
- •Вопрос 2. Операции над матрицами и их свойства.
- •Теорема Лапласа
- •Вопрос 2. Свойства определителей.
- •Лекция № 3
- •Лекция № 4
- •Вопрос 1. Системы линейных алгебраических уравнений слу (Основные понятия и определения).
- •Вопрос 2. Методы решения систем линейных уравнений.
- •1) Метод обратной матрицы (матричный метод) решения систем n линейных уравнений с n неизвестными.
- •2) Правило Крамера решения систем n – линейных уравнений с n – неизвестными.
- •Формулы:
- •Лекция № 5
- •Вопрос 1. Метод Гаусса решения систем линейных уравнений.
- •Алгоритм метода Гаусса:
- •Вопрос 2. Исследование систем линейных уравнений.
- •Лекция № 6
- •Вопрос 1. Системы линейных однородных уравнений.
- •Лекция № 7
- •Вопрос 1. Модель Леонтьева многоотраслевой экономики.
- •Модель Леонтьева многоотраслевой экономики (модели межотраслевого баланса)
- •Балансовые соотношения
- •Линейная модель многоотраслевой экономики
- •Лекция № 8
- •Вопрос 1. Векторы (основные понятия и определения).
- •Вопрос 2. Линейные операции над векторами.
- •Свойства:
- •Вопрос 3.
- •Вопрос 4. Формулы для нахождения длины вектора, расстояния между точками и угла между векторами.
- •Лекция № 9
- •Вопрос 1. Векторное произведение векторов
- •Геометрический смысл.
- •Свойства векторного произведения.
- •Вопрос 2. Выражение векторного произведения через координаты.
- •Вопрос 3. Смешанное произведение векторов
- •Геометрический смысл
- •Вопрос 4. Выражение векторного и смешанного произведения через координаты перемножаемых векторов.
- •Вопрос 5. Уравнение плоскости, проходящей через три данные точки.
- •Лекция № 10
- •Вопрос 1. Понятие векторного (линейного) пространства.
- •Вопрос 2. Размерность и базис векторного пространства.
- •Вопрос 3. Линейная оболочка и ее свойства.
- •Свойства линейной оболочки
- •Вопрос 4. Евклидово пространство.
- •Вопрос 5. Ортогональный и ортонормированный базис.
- •Вопрос 6. Переход к новому базису.
- •Лекция № 11
- •Вопрос 1. Линейные операторы.
- •Вопрос 2. Собственные векторы и собственные значения линейного оператора (матрицы).
- •Вопрос 3. Квадратичные формы.
- •Лекция № 12
- •Вопрос 1. Линейная модель обмена (международной торговли).
- •Лекция № 13
- •Вопрос 1. Уравнения прямой (различные виды). Параметрические уравнения прямой.
- •Уравнение прямой проходящей через две данные точки
- •Угловой коэффициент прямой. Уравнение прямой, проходящей через данную точку с данным угловым коэффициентом.
- •Уравнение прямой, проходящей через данную точку с данным нормальным вектором (нормалью).
- •Общее уравнение прямой.
- •Вопрос 2. Формула угла между прямыми.
- •Вопрос 3. Условия параллельности и перпендикулярности прямых.
- •Вопрос 4. Формула расстояния от точки до прямой.
- •Лекция № 16
Лекция № 12
Вопрос 1. Линейная модель обмена (международной торговли).
Пусть
имеется n
‒ стран
,
,
…,
,
национальный доход которых обозначим
соответственно
,
,
…,
.
Обозначим
– долю национального дохода, которуюj
– страна тратит на закупку товаров у i
–страны. (i
=
;j=
)
Предположим, что весь национальный доход тратится либо на закупку товаров внутри страны, либо на импорт их из других стран.
Получим структурную матрицу торговли:
Из равенства (1) следует, что сумма элементов любого столбца матрицыАравна единице.
Для
любой страны
выручка от внутренней и внешней торговли
будет находиться по формуле:
=
+
+ … +
.
Для
сбалансированной торговли нужна
бездефицитность торговли каждой страны
,
т.е. выручка от торговли должна быть не
меньше ее национального дохода:
(2)
Запишем неравенство (2) в виде системы линейных неравенств:
(3)
Сложив левые и правые части неравенств системы, получим:
(+
+
… +
)
+ (
+
+
… +
)
+ … + (
+
+
… +
)
+
+
… +
.
Учитывая равенство (1) получим, что левая часть неравенства равна правой части, и система неравенств (3) станет системой уравнений.
A
· X
= XA
· X
– X
= 0; (A
– E)
· X
= 0
Задача
свелась к нахождению собственного
вектора матрицы A
при
= 1.
Пример. Структурная матрица торговли четырех стран имеет вид:
Найти бюджеты этих стран, удовлетворяющие сбалансированной бездефицитной торговле при условии, что сумма бюджетов задана:
Решение:
Необходимо найти собственный вектор
,
отвечающий собственному значению λ
= 1 заданной структурной матрицыА,
т.е. решить уравнение, которое в нашем
случае имеет вид:
Поскольку
ранг этой системы равен трем, то одна
из неизвестных является свободной
переменной и остальные выражаются через
нее. Решая систему методом Гаусса,
находим компоненты собственного
вектора
:
Подставив найденные значения в заданную сумму бюджетов, найдем величину с: с = 1210, откуда окончательно получаем искомые величины бюджетов стран при бездефицитной торговле (в условных денежных единицах):
Лекция № 13
Вопрос 1. Уравнения прямой (различные виды). Параметрические уравнения прямой.
Направляющим вектором прямой называется любой вектор параллельный данной прямой.
Пусть
на прямой дана точка
с координатами (
,
)
и дан направляющий вектор прямой
= (
,
).
Пусть
точка М
(x,
y)
– произвольная точка прямой, тогда
вектор
коллинеарен вектору
.
По признаку коллинеарности эти векторы пропорциональны.
Обозначим коэффициент пропорциональности tи назовем параметром.
Тогда
получим
=t·
.
Запишем это равенство в координатной форме:
()
=t
(
,
).
Следовательно,
(1)
– параметрические уравнения прямой на плоскости.
По аналогии, в пространстве получим:
Уравнение прямой проходящей через две данные точки
Из
параметрических уравнений прямой
выразим параметрt.
Получим:
– уравнение прямой проходящей через данную точку с данным направляющим вектором (каноническое уравнение).
В пространстве уравнение (2) примет вид:
Пусть
на прямой даны две точки
(
,
)
и
(
,
).
Тогда
=
= (
‒
;
‒
).
Подставим его координаты в формулу (2).
Получим:
– уравнение прямой, проходящей через две данные точки.
В пространстве это уравнение примет вид: