- •1 Матрицы. Виды матриц
- •Специальные матрицы
- •2 Определители. Определение и свойства определителей
- •3.Алгебраическое дополнение и минор
- •4. Теорема о разложении определителя по строке (столбцу). Теорема об умножении определителей.
- •Теорема об умножении определителей
- •5. Понятие обратной матрицы. Теорема об обратной матрице
- •Теорема об обратной матрице
- •6 Методы поиска обратной матрицы: метод союзной матрицы и метод элементарных преобразований.
- •7 Понятие минора k-ого порядка. Ранг матрицы. Понятие базиса в системе строк (столбцов) матрицы. Теорема о ранге матрицы (о базисном миноре)
- •Ранг матрицы r(a) – это наивысший порядок отличных от 0 миноров этой матрицы
- •8.Методы поиска ранга матрицы: метод окаймляющих миноров и метод элементарных преобразований Метод окаймляющих миноров
- •Метод элементарных преобразований
- •9 Слу и формы ее записи (представления): развернутая, матричная и векторная.
- •10 Понятие элементарного преобразования слу и виды элементарных преобразований слу
- •11 Теорема Кронекера-Капелли
- •12 Метод Крамера решения слу
- •13 Метод Гаусса решения слу
- •14 Балансовая модель Леонтьева
- •17 Понятие выпуклого множества. Теорема о пересечении выпуклых множеств. Понятие гиперплоскости в Rn. Понятие полупространства.
- •18 Теорема о разделяющей гиперплоскости. Теорема о выпуклости полупространства. Понятие выпуклого многогранника.
- •19 Понятие системы линейных неравенств. Графический метод решения системы линейных неравенств.
- •20 Постановка задачи математического программирования (змп). Разновидности змп
- •21 Понятия эпсилон-окрестности точки, предельной точки, замкнутого множества, ограниченного множества, точки локального (глобального) и условного (безусловного) экстремума.
- •22. Понятия частной производной функции, стационарной точки функции, градиента и матрицы Гессе.
- •23 Понятие квадратичной формы матрицы. Понятие положительной (отрицательной) определённости матрицы
- •24 Понятие m-мерной вектор-функции и матрицы Якоби m-мерной вектор-функции
- •25 Понятие производной по направлению. Теорема о производной по направлению.
- •Теорема о производной по направлению
- •26 Понятие градиента функции. Теорема о градиенте
- •27 Понятия множества уровня функции, касательной гиперплоскости к множеству уровня функции, вектора нормали к гиперплоскости.
- •28 Разложение Тейлора. Формула Тейлора с остаточным членом в форме Пеано.
- •29 Теорема о необходимых условиях экстремума. Теорема о достаточных условиях экстремума. Теорема об условиях определенности матрицы (Критерий Сильвестра) Теорема о необходимых условиях экстремума
- •30 Классический метод поиска экстремума функции без ограничений (схема реализации)
- •31 Постановка задачи нелинейного программирования (знлп) с ограничениями равенствами
- •32 Назначение и обоснование метода множителей Лагранжа.
- •33 Схема реализации метода множителей Лагранжа
- •34 Интерпретация множителей Лагранжа. Теорема Лагранжа.
- •35 Метод подстановки в решении знлп с ограничениями-равенствами
14 Балансовая модель Леонтьева
Применяется для решения различных задач, связанных с экономикой нескольких отраслей.
Необходимыми условиями для применения модели являются: 1) неизменность структурных связей отраслей экономики; 2) отсутствие революционных изменений в технологиях пр-ва отраслей.
Рассмотрим экономику из n взаимосвязанных отраслей. Обозначим через xi (i=1,n) объем валового выпуска i-ой отрасли за некоторый период в условных единицах. Через zij обозначим количество продукции i-ой отрасли, которой за тот же период было потреблено j-ой отраслью.
Если экономика находится в стабильном состоянии, то должно выполняться уравнение баланса:
x1=z11+z12+...+z1n+y1
x2=z21+z22+...+z2n+y2
.................................. (1)
xn=zn1+zn2+...+znn+yn
Леонтьев предположил, что величины zij взаимных потреблений отраслей явл-ся линейными функциями пр-ва и опис-ся как:
(2) zij=aij*xj, где aij – структурный коэффициент, содержательно означающий количество продукции i-ой отрасли (в усл ед), кот необходимо затратить для пр-ва единицы продукции j-ой отрасли. Матрица А = (aij), эл=ты кот – структурные коэф-ты наз-ся структурной матрицей.
Структурная матрица и определяет структуру взаимодействия всех отраслей эк-ки.
Подстановка (2) в (1) дает:
x1=a11x1+a12x2+...+a1nxn+y1
(3) x2=a21x1+a22x2+...+a2nxn+y2
xn=an1x1+an2x2+...+annxn+yn
Пусть:
x1
х= … - вектор валового выпуска отраслей
xn
y1
у= ... – вектор конечного продукта отраслей
yn
тогда систему (3) можно записать в компактом виде х=Aх+у – балансовая модель Леонтьева. C помощью этой модели можно решать множество прикладных задач экономики.
15 Понятия точки, радиус-вектора точки в многомерном пространстве. Понятие вектора, его модуля, скалярного произведения векторов. Формула, определяющая угол между векторами. Понятие ортогональности векторов.
Точка – абстрактный объект, хар-ся только расположением.
Любая точка Х хар-ся в плоскости двумя числами (х1,х2) наз координатами этой точки.
Направленный отрезок из начала координат в точку Х – радиус-вектор этой точки. Его длина или модуль есть число х=х12+х22 . любой направленный отрезок в плоскости, имеющий такой же модуль и направление наз вектором х.
Компоненты вектора х1 и х2 определяют положение точки Х на плоскости, если начало вектора х совпадает с началом координат. В подробной записи вектора отображают матрицами вектор-столбца хт=(х1 х2).
Для векторов определены операции умножения их на число, сложения. При этом для двумерных векторов удобны геометрические схемы для операций сложения(умножения) на число.
Операции скалярного умножения опред-ся след образом:
<х,у> = х1у1 + х2у2
<х,у> = хту
Углом xy м/у векторами 2-мерного пространства наз угол, опред-ый по формуле:
xy = arcos (<х,у> /xy)= arcos ( x1y1+x2y2 / х12+х22 * у12+у22)
Аналогично точкой в n-мерном пространстве наз-ся объект, характ-емый набором чисел (x1,x2,...xn). эти числа наз координатами точки. Точка, все координаты кот равны 0 наз точкой начала координат.
Направленный отрезок, соединяющий начало координат с координатой (x1,x2,...xn) наз радиус-вектором этой точки. Запись х Rn указывает, что это радиус-вектор, имеющий n-компонент (направленный отрезок в n-мерном пространстве).
По определению модулем (длиной) вектора х наз число, определенное по формуле: х=i=1nxi2
Углом xy между векторами n-мерного пространства наз угол:
xy = arcos (<х,у> /xy) = arcos (i=1nxiyi / i=1nxi2*i=1nyi2)
2 вектора х, у Rn наз ортогональными (перпендикулярными), если их скалярное произведение равно 0, т.е. <х,у> = 0.
Элементы векторного пространства Rn можно интерпретировать как точки и как радиус-векторы, направленные отрезки из начала координат в эти точки, поэтому далее под фразой «xRn» будем понимать точку n-мерного пространства с радиус-вектором х.
Введём понятие отрезка в n-мерном пространстве.
Любая точка P на отрезке XY может быть представлена соответствующим радиус-вектором,
Zp=x+(y-x), где [0,1]. Эта формула наз формулой отрезка и м.б. переписана в след виде:
zp=(1-)x+y, где [0,1]
Эти формулы без всяких изменений переносятся на n-мерные пространство.
16 Понятие линейной комбинации и выпуклой линейной комбинации векторов. Понятия линейной независимости и линейной зависимости векторов. Понятие базиса и канонического базиса в Rn. Понятие отрезка, соединяющего две точки в Rn. Формула отрезка.
Система S={x1,x2...xk} где xiRn i=1,k n-мерных векторов наз линейно-зависимой, а вектора этой системы линейно-зависимыми, если существуют числа 1,2,…k R1 среди кот есть отличные от 0, такие что: i=1kixi=0 (1)
В противном случае система S наз линейно-независимой, а образующие её вектора линейно- независимыми векторами.
Выражение L=i=1kixi (2) наз линейной комбинацией векторов системы S.
Если числа i выражения (1) удовлетворяют требованию i ≥ 0 (i=1,k) и i=1ki=1, то тогда выражение (2) наз выпуклой линейной комбинацией.
Система S={x1,x2...xk} наз базисом в пространстве Rn, если выполняются следующие условия:
1) хi Rn
2) Система S линейно-независима
2) Любой вектор yRn м.б. представлен в виде линейной комбинации векторов системы S
Система векторов {e1,e2,...en}, где:
e1T=(1,0...0); e2T=(0,1,...0); ...............; en-1T=(0,0,...0,1,0); enT=(0,0,...0,1) наз каноническим базисом n-мерного пространства
Отталкиваясь от плоскости введём понятие отрезка в n-мерном пространстве.
Любая точка P на отрезке XY может быть представлена соответствующим радиус-вектором,
Zp=x+(y-x), где [0,1]. Эта формула наз формулой отрезка и м.б. переписана в след виде:
zp=(1-)x+y, где [0,1]
Эти формулы без всяких изменений переносятся на n-мерные пространство.