理论教育 矩阵在实际问题中的应用举例

矩阵在实际问题中的应用举例

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:下面讨论几个矩阵在实际问题中应用的例子.[例2.1]同一物资的产地为甲、乙共2个,销售地为A,B,C共三个.从产地到销售地的单位运价如表:则该调运方案的单位运价矩阵为[例2.2]设有4个城市的航线关系如图2.1所示.若从城市i到城市j间有一条直飞的单向航线,则令aij=1;若从城市i到城市j间没有直飞的航线,则令aij=0,其中i,j=1,2,3,4,则四个城市之间的航线关系可以用矩阵表示为图2.1[例2.3]n个变量x1,x2,…

矩阵在实际问题中的应用举例

下面讨论几个矩阵在实际问题中应用的例子.

[例2.1] (运输问题)同一物资的产地为甲、乙共2个,销售地为A,B,C共三个.从产地到销售地的单位运价如表:

则该调运方案的单位运价矩阵为

[例2.2] (航线问题)设有4个城市的航线关系如图2.1所示.若从城市i到城市j间有一条直飞的单向航线,则令aij=1;若从城市i到城市j间没有直飞的航线,则令aij=0,其中i,j=1,2,3,4,则四个城市之间的航线关系可以用矩阵表示为

图2.1

[例2.3] (线性变换问题)n个变量x1,x2,…,xn与m个变量y1,y2,…,ym之间的关系式

(www.daowen.com)

表示从变量y1,y2,…,ym到变量x1,x2,…,xn的线性变换,其中aij∈R,i=1,2,…,m,j=1,2,…,n.由式(2.1)中系数aij构成的矩阵

称为线性变换(2.1)的系数矩阵.

给定了线性变换(2.1),那么系数矩阵就被确定;反之,若给出某个矩阵作为线性变换的系数矩阵,则线性变换也被确定.因此,矩阵与线性变换之间存在着一一对应的关系.可以用矩阵来研究线性变换,同样也可以用线性变换来更好地认识矩阵.

例如:线性变换

所对应的系数矩阵就是n阶的对角矩阵

又如:若变量y1,y2,y3到变量x1,x2,x3的线性变换的矩阵为,则表示它对应了线性变换

从上面的应用实例中可以看到,使用矩阵作为工具,就可以把许多实际问题转化为数表,这样就能以更简洁的方式对数据进行研究和处理,从而最终解决问题.

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