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论线性代数在现实生活中的应用(结课论文)

论线性代数在现实生活中的应用(结课论文)
论线性代数在现实生活中的应用(结课论文)

论线性代数在实际生活的应用

【摘要】我们对线性代数的了解大概是,线性代数理论有着悠久的历史和丰富的内容,其理论应用,是研究现代科学技术的重要方法,在众多的科学技术领域中应用都十分广泛。可我们仅从课本上学到的东西都是经许多先辈们的梳理总结出来的精华。在此我希望通过讲解线性代数的定义,线性代数的发展历史及其突出贡献,在现实生活的实际应用给我们带来的便捷性阐述我们为什么要学习线性代数,线性代数的学科性质给人来发展做出了怎样的贡献。

【关键词】线性代数;实际生活;应用实例

以上这就是数学家给出线性代数的定义,可线线性代数被不少同学称为“天书”,足见这门课给同学们造成的困难,而且很大部分把学生(特别是偏向文科类的高校大学生)认为,高数无用论,线性代数是高数的重要分支,自然成了首要被攻击的对象。我身边的一位人文社会科学系专业的学生小朱这样说道:“人文社会科学专业注重的应该是学生抽象思维的培养,一味地强调全面发展有时反而会起到负面作用。文科生学高数,学线性代数,有什么用处呢?就算有用,也往往是在用之前,就被遗忘和荒废了。”而更有专家指出“就自己的经历来讲,她认为文科生开设高数课毫无益处,尤其是中文系,开设纯理论的数学实在是很荒谬”。她认为,说要培养数字概念和数学思维,高中学的知识已经足够了,没有必要再在大学开设线性代数这门学科。

我相信大部分人都跟我一样,特别是偏向文科学科的同学都会有这样的疑问——到底有没有必要学习线性代数?到底线性代数在我们现实生活中又有什么意义?对我们人类的发展进步何帮助?让我们带着这样的疑问一起看看下面内容,我相信大家会有一个答案。

三、线性代数的发展历史

线性代数的发展历史。线性代数起源于对二维和三维直角坐标系的研究。在这里,一个向量是一个有方向的线段,由长度和方向同时表示。这样向量可以用来表示物理量。现代线性代数已经扩展到研究任意或无限维空间。一个维数为 n 的向量空间叫做 n 维空间。在二维和三维空间中大多数有用的结论可以扩展到这些高维空间。尽管许多人不容易想象 n 维空间中的向量,但是实际上却是这样的向量(即 n 元组)用来表示数据非常有效。由于作为 n 元组,向量是 n 个元素的“有序”列表,大多数人可以在这种框架中有效地概括和操纵数据。因为费马和笛卡儿的工作,所以我们一般认为线性代数基本上出现于十七世纪。直到十八世纪末,线性代数的领域还只限于平面与空间。可是当到了十九世纪上半叶才完成了到n维向量空间的过渡。矩阵论始于凯莱,在十九世纪下半叶,因若当的工作而达到了它的顶点。1888年,皮亚诺以公理的方式定义了有限维或无

限维向量空间。托普利茨将线性代数的主要定理推广到任意体上的最一般的向量空间中。线性映射的概念在大多数情况下能够摆脱矩阵计算而引导到固有的推理,即是说不依赖于基的选择。不用交换体而用未必交换之体或环作为算子之定义域,这就引向模的概念,这一概念很显著地推广了向量空间的理论和重新整理了十九世纪所研究过的情况。

而我们同样也知道,“代数”这一个词在中国出现较晚,在清代时才被传入中国,当时被人们译成“阿尔热巴拉”,直到1859年,清代著名的数学家、翻译家李善兰才将它翻译成为“代数学”,之后一直沿用。

四、线性代数被广泛运用的原因

为什么线性代数得到广泛运用,也就是说,为什么在实际的科学研究中解线性方程组是经常的事,而并非解非线性方程组是经常的事呢?

原因之一,大自然的许多现象恰好是线性变化的,研究的是单个变量之间的关系。例如我们高中学过的物理学科中,物理可以分为机械运动、电运动、还有量子力学的运动。而比较重要的机械运动的基本方程是牛顿第二定律,即物体的加速度同它所受到的力成正比,其实这又恰恰符合基本的线性微分方程。再如电运动的基本方程是麦克思韦方程组,这个方程组表明电场强度与磁场的变化率成正比,而磁场的强度又与电场强度的变化率成正比,因此麦克思韦方程组也正好是线性方程组。

原因之二,之后随着科学的发展,我们不仅要研究单个变量之间的关系,还要进一步研究多个变量之间的关系,因为各种实际问题在大多数情况下可以线性化,而且由于计算机的发展,线性化了的问题又可以计算出来,所以,线性代数因这方面的成为了解决这些问题的有力工具而被广泛应用。

原因之三,在数学中线性代数与几何和代数有着不可分割的联系。线性代数所体现的几何观念与代数方法之间的联系,从具体概念变为抽象出来的公理化方法,对于强化人们的数学训练,增强科学性是非常有用的。

五、线性代数在实际中的应用(仅以我们日常生活会遇到情况为实例)

1.在人们平常日常生活的应用——减肥配方的实现

大学生在饮食方面存在很多问题,多数大学生不重视吃早餐,日常饮食也没有规律,为了身体的健康就需要注意日常饮食中的营养。大学生每天的配餐中需要摄入一定的蛋白质、脂肪和碳水化合物,下表给出了这三种食物提供的营养以及大学生的正常所需营养(它们的质量以适当的单位计量)。

设三种食物每100克中蛋白质、碳水化合物和脂肪的含量如下表,表中还给出了80年代美国流行的剑桥大学医学院的简捷营养处方。现在的问题是:如果用这三种食物作为每天的主要食物,那么它们的用量应各取多少?才能全面准确地实现这个营养要求。

设脱脂牛奶的用量为x1个单位(100g),大豆面粉的用量为x2个单位(100g),乳清的用量为x3个单位(100g),表中的三个营养成分列向量为:

12136511352,34,74,07 1.1a a a ????????????===??????????????????

则它们的组合所具有的营养为 11223312336511352347407 1.1x a x a x a x x x ????????????++=++??????????????????

使这个合成的营养与剑桥配方的要求相等,就可以得到以下的矩阵方程:

12336511333523474450

7 1.13x x Ax b x ????????????=?=??????????????????

用MATLAB 解这个问题非常方便,列出程序ag763如下:

A=[36,51,13;52,34,74;0,7,1.1]

b=[33;45;3]

x=A\b 程序执行的结果为:

0.2772 0.3919

0.2332x ????=??????

即脱脂牛奶的用量为27.7g ,大豆面粉的用量为39.2g ,乳清的用量为23.3g ,就能保证所需的综合营养量。

2.在城市人们出行的应用——交通流的分析

某城市有两组单行道,构成了一个包含四个节点A,B,C,D 的十字路口如图6.5.2所示。在交通繁忙时段的汽车从外部进出此十字路口的流量(每小时的车流数)标于图上。现要求计算每两个节点之间路段上的交通流量x 1,x 2,x 3,x 4。

解:在每个节点上,进入和离开的车数应该相等,这就决定了四个流通的方程: 节点A: x 1+450=x 2+610

节点B: x 2+520=x 3+480

节点C: x 3+390=x 4+600

节点D: x 4+640=x 2+310

将这组方程进行整理,写成矩阵形式:

12

23341

4= 160 = - 40

- = 210 = -330x x x x x x x x ---

其系数增广矩阵为: 11 160 11 - 40 [,]112101

1 -330A b -????-??=??-??-?? 用消元法求其行阶梯形式,或者直接调用U0=rref([A,b]),可以得出其精简行阶梯形式

为 1 0 0 -1 330 0 1 0 -1 170 U0= 0 0 1 -1 210 0 0 0 0 0???????????? 注意这个系数矩阵所代表的意义,它的左边四列从左至右依次为变量x 1,x 2,x 3,x 4的系数,第五列则是在等式右边的常数项。把第四列移到等式右边,可以按行列写恢复为方程,其结果为:

x 1=x 4+330,

x 2=x 4+170,

x 3=x 4+210

0=0

由于最后一行变为全零,这个精简行阶梯形式只有三行有效,也就是说四个方程中有一个是相依的,实际上只有三个有效方程。方程数比未知数的数目少,即没有给出足够的信息来唯一地确定x 1,x 2,x 3,和x 4。其原因也不难从物理上想象,题目给出的只是进入和离开这个十字路区的流量,如果有些车沿着这四方的单行道绕圈,那是不会影响总的输入输出流量的,但可以全面增加四条路上的流量。所以x 4被称为自由变量,实际上它的取值也不能完全自由,因为规定了这些路段都是单行道,x 1,x 2,x 3,和x 4。都不能取负值。

所以要准确了解这里的交通流情况,还应该在x 1,x 2,x 3,和x 4中,再检测一个变量。

3.在人口迁移的应用人口迁徙模型

设在一个大城市中的总人口是固定的。人口的分布则因居民在市区和郊区之间迁徙而变化。每年有6%的市区居民搬到郊区去住,而有2%的郊区居民搬到市区。假如开始时有30%的居民住在市区,70%的居民住在郊区,问十年后市区和郊区的居民人口比例是多少?30年、50年后又如何?

这个问题可以用矩阵乘法来描述。把人口变量用市区和郊区两个分量表示,即,ck k sk x x x ??=????其中x c 为市区人口所占比例,x s 为郊区人口所占比例,k 表示年份的次序。在k=0的初始状态:0000.30.7c s x x x ????==??????

??。 一年以后,市区人口为x c1= (1-0.02) x c0+0.06x s0,郊区人口x s1= 0.02x c0 + (1-0.06)x s0,用矩阵乘法来描述,可写成:

11010.940.020.3 0.29600.060.980.7 0.7040c s x x Ax x ????????==?==?????????

??????? 此关系可以从初始时间到k 年,扩展为2120k

k k k x Ax A x A x --==== ,用下列图3 单行线交通流图

MATLAB 程序进行计算:

A=[0.94,0.02;0.06,0.98]

x0=[0.3;0.7]

x1=A*x0,

x10=A^10*x0

x30=A^30*x0

x50=A^50*x0

程序运行的结果为:

1103050 0.2960 0.2717 0.2541 0.2508,,,, 0.7040 0.7283 0.7459 0.7492x x x x ????????====????????????????

无限增加时间k ,市区和郊区人口之比将趋向一组常数 0.25/0.75。为了弄清为什么这个过程趋向于一个稳态值,我们改变一下坐标系统。在这个坐标系统中可以更清楚地看到乘以矩阵A 的效果。选u 1为稳态向量[0.25,0.75]T 的任意一个倍数,令u 1=[1,3]T 和u 2=[-1,1]T 。可以看到,用A 乘以这两个向量的结果不过是改变向量的长度,不影响其相角(方向):

110.940.02110.060.9833Au u ??????===????????????

220.940.0210.920.920.060.9810.92Au u --??????===????????????

初始向量x0可以写成这两个基向量u1和u2的线性组合; 0120.30110.250.050.250.050.7031x u u -??????==?-?=-????????????

因此 0120.250.05(0.82)k k k x A x u u ==-

式中的第二项会随着k 的增大趋向于零。如果只取小数点后两位,则只要k>27,这第二项就可以忽略不计而得到

01270.250.250.75k k k x A x u >??===????

适当选择基向量可以使矩阵乘法结果等价于一个简单的实数乘子,避免相角项出现,使得问题简单化。这也是方阵求特征值的基本思想。

这个应用问题实际上是所谓马尔可夫过程的一个类型。所得到的向量序列x 1,x 2,...,x k 称为马尔可夫链。马尔可夫过程的特点是k 时刻的系统状态x k 完全可由其前一个时刻的状态x k-1所决定,与k-1时刻之前的系统状态无关。

4.其他领域中的应用

对于其他领域,也基本没有用不上线代的地方。如搞建筑工程,那么奥运场馆鸟巢的受力分析需要线代的工具;石油勘探,勘探设备获得的大量数据所满足的几千个方程组需要你的线代知识来解决;做餐饮业,对于构造一份有营养的减肥食谱也需要解线性方程组;再比如气象方面,为了做天气和气象预报,有时往

往根据诸多因素最后归结为解一个线性方程组。当然,这种线性方程组在求解时不能手算,而要在电子计算机上进行;又比如线性方程组在国民经济中的应用。为了预测经济形势,利用投入产出经济数学模型,也往往归结为求解一个线性方程组。

综上所诉就是我关于线性代数在现实生活中的实际应用。可见线性代数跟我们的现实生活息息相关,可以不夸张的说,没有线性代数,我们的生活将没有办法进行下去。我相信也解答了很多线性代数无用的论调。线性代在某些新兴领域里的发展都存在着非常大的技术难点,但随着科学技术的迅猛发展及其数学化的趋势,在未来,线性代数在计算机,计算机图形,计算机辅助设计,密码学,虚拟现实等技术中将会发挥更大的作用。它将会改变我们生活,将我们带进一个奇妙的世界。

生活中的博弈论论文

生活中的博弈论论文 摘要: 生活、博弈、无处不在、利益、老鹰、报价价位、得与失 正文: 博弈无时不在,无处不在,日常生活中的一切,均可从博弈得到解释,大到美日贸易战,小到今天早上你突然生病。可能读者会认为,贸易争端用博弈论来分析是可以的,但对自己生病也可以用博弈论来理解就有点不可思议,因为自己就一个人,和谁进行游戏? 实际上,并非只有一个人,还有一个叫做“自然”(Nature)的参与者。“自然”可以理解为无所不能的上帝,上帝现在有两种策略,让人生病或不生病。人一旦生病,就不得不根据生病的信息判断上帝的策略,然后采取对应的策略。上帝采取让人生病的策略,人就采取吃药的策略来对付;上帝采取不让人生病的策略,人就采取不予理睬的策略。这正是一场人和上帝进行博弈的游戏。 “自然”是研究单人博弈的重要假定。再比如一个农夫种庄稼也是同自然进行博弈的一个过程。自然的策略可以是:天旱、多雨、风调雨顺。农夫对应的策略分别是:防旱、防涝、放心地休息。当然,“自然”究竟采用哪种策略并不确定,于是农夫只有根据经验判断或气象预报来确定自己的行动。如果估计今年的旱情较重,就可早做防旱准备;如果估计水情严重,就早做防涝准备;如果估计是风调雨顺,农夫就可以悠哉游哉了。 生活中更多的游戏不是单人博弈,而是双人或多人的博弈。比如,某一天你觉得应该是你太太的生日,但又不能肯定:如果是太太的生日的话,你可以送一束花,太太会特别高兴;你不送花,太太会埋怨你忘了她的生日;如果不是太太的生日的话,你可以送太太一束花,太太感到意外的惊喜;你不送花,结果生活同往常一样。 在这个博弈里,我们看到,“自然”可以有两种策略:确定今天是太太的生日或确定今天不是太太的生日,但不论“自然”采取何种策略,你的最好行动都是买花。 夫妻吵架也是一场博弈。夫妻双方都有两种策略,强硬或软弱。博弈的可能结果有四种组合:夫强硬妻强硬、夫强硬妻软弱、夫软弱妻强硬、夫软弱妻软弱。 根据生活的实际观察,夫软弱妻软弱是婚姻最稳定的一种,因为互相都不愿让对方受到伤害或感到难过,常常情愿自己让步。动物学的研究有相同的结论,性格温顺的雄鸟和雌鸟更能和睦相处,寿命也更长。 夫强硬妻强硬是婚姻最不稳定的一种,大多数结局是负气离婚。夫强硬妻软弱和妻强硬夫软弱是最常见的一种,许多夫妻吵架都是这样,最后终归是一方让步,不是丈夫撤退到院子里点根烟,就是妻子避让到卧室里号啕大哭。 在竞争激烈的商业界,博弈更为常见。比如两个空调厂家之间的价格战,双方都要判断对方是否降价来决定自己是否降价,显而易见,厂家之间的博弈目标就是尽可能获得最大的市场份额,赚取最多的收益。 事实上,这种有利益(或效用)的争夺正是博弈的目的,也是形成博弈的基础。经济学的最基本的假设就是经济人或理性人的目的就是为了效用最大化,参与博弈的博弈者正是为了自身效用的最大化而互相争斗。参与博弈的各方形成相互竞争相互对抗的关系,以争得效用的多少决定胜负,一定的外部条件又决定了竞争和对抗的具体形式,这就形成了博弈。 如象棋对局的参与者是以将对方的军为目标,战争的目的是为了胜利,古罗马竞技场中角斗士在争夺两人中仅有的一个生存权,企业经营的目的是为了生存发展,而股市中人们所争的很实在,就是金钱。从经济学角度来看,有一种资源为人们所需要,而资源的总量具是

线性代数应用实例

线性代数应用实例 ● 求插值多项式 右表给出函数()f t 上4个点的值,试求三次插值多项式230123()p t a a t a t a t =+++,并求(1.5)f 的近似值。 解:令三次多项式函数230123()p t a a t a t a t =+++过 表中已知的4点,可以得到四元线性方程组: ?????? ?=+++-=+++=+++=6 27931842033 210321032100 a a a a a a a a a a a a a 对于四元方程组,笔算就很费事了。应该用计算机求解了,键入: >>A=[1,0,0,0;1,1,1,1;1,2,4,8;1,3,9,27], b=[3;0;-1;6], s=rref([A,b]) 得到x = 1 0 0 0 3 0 1 0 0 -2 0 0 1 0 -2 0 0 0 1 1 得到01233,2,2,1a a a a ==-=-=,三次多项函数为23 ()322p t t t t =--+,故(1.5)f 近 似等于23 (1.5)32(1.5)2(1.5)(1.5) 1.125p =--+=-。 在一般情况下,当给出函数()f t 在n+1个点(1,2,,1)i t i n =+ 上的值()i f t 时,就可以用n 次多项式2012()n n p t a a t a t a t =++++ 对()f t 进行插值。 ● 在数字信号处理中的应用----- 数字滤波器系统函数 数字滤波器的网络结构图实际上也是一种信号流图。它的特点在于所有的相加节点都限定为双输入相加器;另外,数字滤波器器件有一个迟延一个节拍的运算,它也是一个线性算子,它的标注符号为z -1。根据这样的结构图,也可以用类似于例7.4的方法,求它 的输入输出之间的传递函数,在数字信号处理中称为系统函数。 图1表示了某个数字滤波器的结构图,现在要求出它的系统函数,即输出y 与输入u 之比。先在它的三个中间节点上标注信号的名称x1,x2,x3,以便对每个节点列写方程。

线性代数论文矩阵在自己专业中的应用及举例

矩阵在自己专业中的应用及举例

摘要: I、矩阵是线性代数的基本概念,它在线性代数与数学的许多分支中都有重要的应用,许多实际问题可以用矩阵表达并用相关的理论得到解决。 II、文中介绍了矩阵的概念、基本运算、可逆矩阵、矩阵的秩等内容。 III、矩阵在地理信息系统中也有许多的应用,比如文中重点体现的在计算机图形学中应用。 关键词: 矩阵可逆矩阵图形学图形变换 正文: 第一部分引言 在线性代数中,我们主要学习了关于行列式、矩阵、方程、向量等相关性比较强的内容,而这些内容在我们专业的其他一些学科中应用也是比较广泛的,是其它一些学科的很好的辅助学科之一。因此,能够将我们所学的东西融会贯通是一件非常有意义的事,而且对我们的学习只会有更好的促进作用。在计算机图形学中矩阵有一些最基本的应有,但是概念已经与线性代数中的有一些不同的意义。在计算机图形学中,矩阵可以是一个新的额坐标系,也可以是对一些测量点的坐标变换,例如:平移、错切等等。在后面的文章中,我通过查询一些相关的资料,对其中一些内容作了比较详细的介绍,希望对以后的学习能够有一定的指导作用。在线性代数中,矩阵也占据着一定的重

要地位,与行列式、方程、向量、二次型等内容有着密切的联系,在解决一些问题的思想上是相同的。尤其他们在作为处理一些实际问题的工具上的时候。 图形变换是计算机图形学领域内的主要内容之一,为方便用户在图形交互式处理过程中度图形进行各种观察,需要对图形实施一系列的变换,计算机图形学主要有以下几种变换:几何变换、坐标变换和观察变换等。这些变换有着不同的作用,却又紧密联系在一起。 第二部分 研究问题及成果 1. 矩阵的概念 定义:由n m ?个数排列成的m 行n 列的矩阵数表 ? ? ??? ?? ?? ???ann an an n a a a n a a a 2 1222 21112 11 称为一个n m ?矩阵,其中an 表示位于数表中第i 行第j 列的数,i=1,2,3,…n ,又称为矩阵的元素。A,B 元素都是实数的矩阵称为实矩阵。元素属于复数的矩阵称为复矩阵。 下面介绍几种常用的特殊矩阵。 (1)行距阵和列矩阵 仅有一行的矩阵称为行距阵(也称为行向量),如 A=(a11 a12 .... a1n), 也记为 a=(a11,a12,.....a1n). 仅有一列的矩阵称为列矩阵(也称为列向量),如

线性代数结课论文

华北水利水电大学 线性代数发展简史 课程名称:线性代数 专业班级: 成员组成:姓名 学号 联系方式: 年月日

摘要:一次方程也叫线性方程,讨论线性方程及线性运算的代数就是线性代数,它是高等代数的一大分支,同时也是大学数学教育中一门主要基础课程。线性代数的主要内容有行列式、矩阵、向量、线性方程组、线性空间、线性变换、欧式空间和二次型等。 关键词:线性代数行列式矩阵向量线性方程组二次型群论 正文: 1.引言:线性代数是大学数学教育中一门主要基础课程,对于培养面向21世纪人才起着重要作用。通过了解线性代数的发展简史可以让我们更好地理解数学,从而更好地学习并应用它。 2.1 行列式 我们知道,在线性代数中最重要的内容之一就是行列式,它不仅是一种语言和速记,而且他的大多数生动的概念能对新的思想领域提供钥匙,同时人们已经证明了这个概念是数学、物理中非常有用的工具。 行列式出现于线性方程组的求解,它的概念最早是由十七世纪日本数学家关孝和在其著作《解伏题之法》中提出的。他于1683年写

了这本书,书里对行列式的概念和它的算法进行了清除的叙述。同时代的德国数学家莱布尼茨是欧洲提出行列式的第一人,也是微积分学的奠基人之一,他于1693年4月在写给洛比达的一封信中使用并给出了行列式,而且给出方程组的系数行列式为零的条件。 1750年,瑞士数学家克莱姆在其著作《线性带分析导引》中,比较完整、明确地阐述了行列式的定义与展开法,并且发表了求解线性系统方程的重要公式,即我们现在所称的解线性方程组的克莱姆法则。 1764年,数学家贝祖将确定行列式每一项符号的方法进行了系统化,利用系数行列式等于零这一条件判断对给定了含n个未知量的n 个齐次线性方程是否有非零解。 尽管上述几位数学家对行列式的提出与应用做出了很大的贡献,但仍在很长一段时间内,行列式只是作为解线性方程组的一种工具使用,并没有人意识到它可以独立于线性方程组之外,单独形成一门理论加以研究。 可喜的是,法国数学家范德蒙给出了一条法则,用二阶余子式和它们的余子式来展开行列式,从而把行列式理论与线性方程组求解相分离,他也因此成为了第一个对行列式理论做出连贯的系统的阐述的人。范德蒙自幼在父亲的指导下学习音乐,但他对数学却有浓厚的兴趣,后来终于成为了法兰西科学院院士,就对行列式本身这一点来说,他是这门理论的奠基人。 1772年,拉普拉斯在论文《对积分和世界体系的探讨》中证明了范德蒙的一些规则,并推广了他的展开行列式的方法。

博弈论小论文

经济学中的“智猪博弈”(Pigs’payoffs) ———“智猪博弈”模型构建造 关键词: 最佳策略指标改变打破智猪博弈困境搭便车协调博弈企业 战略资源配置 古语有云,世事如棋。生活中每个人如同棋手,其每一个行为如同在一张看不见的棋盘上布一个子,精明慎重的棋手们相互揣摩、相互牵制,人人争赢,下出诸多精彩纷呈、变化多端的棋局。博弈论是研究棋手们“出棋” 着数中理性化、逻辑化的部分,并将其系统化为一门科学。换句话说,就是研究个体如何在错综复杂的相互影响中得出最合理的策略。事实上,博弈论正是衍生于古老的游戏或曰博弈如象棋、扑克等。数学家们将具体的问题抽象化,通过建立自完备的逻辑框架、体系研究其规律及变化。这可不是件容易的事情,以最简单的二人对弈为例,稍想一下便知此中大有玄妙:若假设双方都精确地记得自己和对手的每一步棋且都是最“理性” 的棋手,甲出子的时候,为了赢棋,得仔细考虑乙的想法,而乙出子时也得考虑甲的想法,所以甲还得想到乙在想他的想法,乙当然也知道甲想到了他在想甲的想法… 现在以经济学中的一个有趣的例子展开本篇论文. 智猪博弈.它是双方实力不相等情况下的博弈,通过分析可以得出结论,是实力强的一方采取主动策略,实力弱的一方要采取等待的策略. 这个例子讲的是:猪圈里有两头猪,一头大猪,一头小猪。猪圈的一边有个踏板,每踩一下踏板,在远离踏板的猪圈的另一边的投食口就会落下少量的食物。如果有一只猪去踩踏板,另一只猪就有机会抢先吃到另一边落下的食物。当小猪踩动踏板时,大猪会在小猪跑到食槽之前刚好吃光所有的食物;若是大猪踩动了踏板,则还有机会在小猪吃完落下的食物之前跑到食槽,争吃到另一半残羹.那么,两只猪各会采取什么策略?答案是:小猪将选择“搭便车”策略,也就是舒舒服服地等在食槽边;而大猪则为一点残羹不知疲倦地奔忙于踏板和食槽之间。 原因何在?因为,小猪踩踏板将一无所获,不踩踏板反而能吃上食物。对小猪而言,无论大猪是否踩动踏板,不踩踏板总是好的选择。反观大猪,已明知小猪是不会去踩动踏板的,自己亲自去踩踏板总比不踩强吧,所以只好亲力亲为了。

线性代数应用案例资料

线性代数应用案例

行列式的应用 案例1 大学生在饮食方面存在很多问题,多数大学生不重视吃早餐,日常饮 食也没有规律,为了身体的健康就需要注意日常饮食中的营养。大学生每天的配餐中需要摄入一定的蛋白质、脂肪和碳水化合物,下表给出了这三种食物提供的营养以及大学生的正常所需营养(它们的质量以适当的单位计量)。 试根据这个问题建立一个线性方程组,并通过求解方程组来确定每天需要摄入的上述三种食物的量。 解:设123,, x x x 分别为三种食物的摄入量,则由表中的数据可以列出下列 方程组 123231 23365113337 1.1352347445 x x x x x x x x ++=?? +=? ?++=? 利用matlab 可以求得 x = 0.27722318361443 0.39192086163701 0.23323088049177 案例2 一个土建师、一个电气师、一个机械师组成一个技术服务社。假设在 一段时间内,每个人收入1元人民币需要支付给其他两人的服务费用以及每个人的实际收入如下表所示,问这段时间内,每人的总收入是多少?(总收入=实际收入+支付服务费)

解:设土建师、电气师、机械师的总收入分别是123,,x x x 元,根据题 意,建立方程组 1232133 120.20.35000.10.47000.30.4600 x x x x x x x x x --=?? --=??--=? 利用matlab 可以求得 x = 1.0e+003 * 1.25648414985591 1.44812680115274 1.55619596541787 案例3 医院营养师为病人配制的一份菜肴由蔬菜、鱼和肉松组成,这份菜肴 需含1200cal 热量,30g 蛋白质和300mg 维生素c ,已知三种食物每100g 中的有关营养的含量如下表,试求所配菜肴中每种食物的数量。 解:设所配菜肴中蔬菜、鱼和肉松的数量分别为123,,x x x 百克,根据题意,建立方程组 12312312360300600120039630906030300 x x x x x x x x x ++=?? ++=? ?++=? 利用matlab 可以求得 x = 1.52173913043478 2.39130434782609

大一线性代数论文

中国矿业大学银川学院机电动力与信息工程 线性代数论文 (2012-2013) 专业:电气及其自动化 班级:11级电气(2)班

姓名:薛成建 学号:120110516126 任课老师:马延福 日期:2012. 6.19 摘要 随着我国经济建设与科学技术的迅速发展,高等教育已进入了一个 飞速发展的时期,并且突破了以前的精英式教育模式,发展成为一种在终身学习的大背景下极具创造性和再创性的基础学科教育。高等学校教育教学观念不断更新,教学改革不断深入,办学规模不断扩大,数学课程开设的专业覆盖面不断增大。越来越需要一本高质量的高等学校非教学类专业的教材———《线性代数》。 为适应教学课程开设的专业覆盖面,逐渐引入了以求适应的知识点。n 阶行列式、矩阵、n 维向量与向量空间,应用数学模型等慢慢走进了专业覆盖面。在实际问题中,我们经常会碰到超过3个元素的数组,例如确定飞机的状态,需要以下几个参数:机身的仰角、机翼的转角、机身的水平转角、飞机重心在空间的位置参数等。因此,需要引入n 维向量的概念。n 个数组成的有序数组 (a a a n ,,,21 )或 a a a n 2 1 称为一个 n 维向量,简称向量。其中只有一行的称 为行向量,只有一列的称为列向量。数a a a n ,,,21 称为这个向量的分量,a i 称为这个向量的第i 个分量或坐标。分量都是实数的向量称为实向量,分量都是负数的向量称为负向量。

实际上,n 维行向量可以看成行矩阵,n 维列向量可以看成列矩阵。 如果两实向量相等,即称两个向量相等。 对于两个分量的各分量的和所组成的向量,称为两个向量的和。 一个数与向量的各分量相乘所组成的向量,称为向量e 与k 的数量乘积,简称数乘,记为k e 。 分量全为零的向量(000 )称为零向量,记为0。 α与-1的数乘(-1)α称为α的负向量,记为-α。 向量的加法与数乘具有下列性质: (1) a +b =b +a ; (交换律) (2) (a +b )+c =a +(b +c ); (结合律) (3) a +0=a ; (4) a +(-a )=0; (5) k (a +b )=k a +k b ; (6) (k+i)a = k a +i a ; (7) k(i a )=(ki)a ; (8) i a = a ; (9) 0a =0; (10) k 0=0 在数学中,满足(1)~(8)的运算称为线性运算。我们还可以证明: (11) 如果k ≠0且a ≠0,那么k a ≠0. 由若干个同维数的列向量(或同维数的行向量)所组成的集合叫做向量组。 例如一个mxn 矩阵A=) (a ij mxn 有n 个m 维列向量 a 1 = a a a m 1 21 11 , a 2 = a a a m 2 22 12 , ··· ,a n = a a a mn n n 21 , 我们称向量组a a a n 2 1为矩阵A 的列向量组。 对于行向量组也同样。

博弈论论文

博弈论课程论文生活中的博弈论 学院: 姓名: 学号:

生活中的博弈论 摘要:本文从实际生活入手,主要是把生活中所会出现的一些问题、一些选择用博弈论的思想进行分析。有时候看起来很简单的问题,其实深究起来并不是那么简单,不能只看表面,要仔细分析每一个问题参与者的心理,做出多种情况的假设,才能做出最有利的选择。 关键词:博弈,心理,生活,假设 一、博弈论简介 博弈论又被称为对策论既是现代数学的一个新分支,也是运筹学的一个重要学科。

博弈论主要研究公式化了的激励结构间的相互作用。是研究具有斗争或竞争性质现象的数学理论和方法。博弈论考虑游戏中的个体的预测行为和实际行为,并研究它们的优化策略。生物学家使用博弈理论来理解和预测进化论的某些结果。 博弈论已经成为经济学的标准分析工具之一。在生物学、经济学、国际关系、计算机科学、政治学、军事战略和其他很多学科都有广泛的应用。 基本概念中包括局中人、行动、信息、策略、收益、均衡和结果等。其中局中人、策略和收益是最基本要素。局中人、行动和结果被统称为博弈规则。 类型: (1)合作博弈——研究人们达成合作时如何分配合作得到的收益,即收益分配问题。 (2)非合作博弈——研究人们在利益相互影响的局势中如何选决策使自己的收益最大,即策略选择问题[1]。 (3)完全信息/不完全信息博弈:参与者对所有参与者的策略空间及策略组合下的支付有充分了解称为完全信息;反之,则称为不完全信息。 (4)静态博弈和动态博弈 静态博弈:指参与者同时采取行动,或者尽管有先后顺序,但后行动者不知道先行动者的策略。 动态博弈:指双方的行动有先后顺序并且后行动者可以知道先行动者的策略。 二、博弈例证

线性代数矩阵性及应用举例

线性代数矩阵性及应用举例

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华北水利水电学院线性代数解决生活中实际问题 课程名称:线性代数 专业班级: 成员组成: 联系方式: 2012年11月7日

关于矩阵逆的判定及求逆矩阵方法的探讨 摘 要:矩阵的可逆性判定及逆矩阵的求解是高等代数的主要内容之一。本文给出 判定矩阵是否可逆及求逆矩阵的几种方法。 关键词:逆矩阵 伴随矩阵 初等矩阵 分块矩阵 矩阵理论是线性代数的一个主要内容,也是处理实际问题的重要工具,而逆矩阵在矩阵的理论和应用中占有相当重要的地位。下面通过引入逆矩阵的定义,就矩阵可逆性判定及求逆矩阵的方法进行探讨。 定义1 n 级方阵A 称为可逆的,如果n 级方阵B ,使得 AB=BA=E (1) 这里E 是n 级单位矩阵。 定义2 如果B 适合(1),那么B 就称为A 的逆矩阵,记作1 -A 。 定理1 如果A 有逆矩阵,则逆矩阵是唯一的。 逆矩阵的基本性质: 性质1 当A 为可逆阵,则A A 1 1 = -. 性质 2 若A 为可逆阵,则k kA A (,1 -为任意一个非零的数)都是可逆阵,且A A =--1 1)( )0(1)(1 1≠= --k A k kA . 性质3 111 ) (---=A B AB ,其中A ,B 均为n 阶可逆阵. 性质4 A ()()'11 '=--A . 由性质3有 定理2 若)2(,21≥n A A A n Λ是同阶可逆阵,则n A A A Λ21,是可逆阵,且21(A A 下面给出几种判定方阵的可逆性及求逆矩阵的方法: 方法一 定义法 利用定义1,即找一个矩阵B ,使AB=E ,则A 可逆,并且B A =-1 。 方法二 伴随矩阵法 定义3 设)(ij a A =是n 级方阵,用ij A 表示A 的),(j i 元的代数余子式)1,(n j i Λ=,

大学线性代数论文

线性代数论文 线性代数课程是高等学校理工科各专业学生的一门必修的重要基础理论课,它广泛应用于科学技术的各个领域。尤其是计算机日益发展和普及的今天,使线性代数成为工科学生所必备的基础理论知识和重要的数学工具。线性代数是讨论矩阵理论、与矩阵结合的有限维向量空间及其线性变换理论的一门学科。 主要理论成熟于十九世纪,而第一块基石(二、三元线性方程组的解法)则早在两千年前出现(见于我国古代数学名著《九章算术》)。①线性代数在数学、力学、物理学和技术学科中有各种重要应用,因而它在各种代数分支中占居首要地位;②在计算机广泛应用的今天,计算机图形学、计算机辅助设计、密码学、虚拟现实等技术无不以线性代数为其理论和算法基础的一部分;③该学科所体现的几何观念与代数方法之间的联系,从具体概念抽象出来的公理化方法以及严谨的逻辑推证、巧妙的归纳综合等,对于强化人们的数学训练,增益科学智能是非常有用的;④随着科学的发展,我们不仅要研究单个变量之间的关系,还要进一步研究多个变量之间的关系,各种实际问题在大多数情况下可以线性化,而由于计算机的发展,线性化了的问题又可以计算出来,线性代数正是解决这些问题的有力工具。 行列式的计算方法. 定义法 在引进行列式的定义之前,,为了更加容易的理解行列式的定义,首先介绍排列和逆序的概念. (1) n级排列:由1,2.3…n组成的一个有序数组称为一个n级排列. (2) 在一个排列中,如果一对数的前后位置与大小顺序相反,即:前面的数大于后面 的数,那么它们就称为一个逆序,一个排列中逆序的总数称为这个排列的逆序 数. (3) 逆序数为偶数的排列称为偶排列,逆序数为奇数的排列称为奇排列. 在做好这些工作之后,来引入行列式的定义: 定义:n阶行列式 等于所有取自不同行不同列的n个元素的乘积. a1j1a2j2a3j3………anj n <Ⅱ> 的代数和,这里j1,j2,j3,……j n为1,2,3,……,n的一个排列,每一项<Ⅱ> j1,j2,j3,……j n是偶排列时, <Ⅱ>带有正号,当都按下列规则带有符号,当

博弈论期末论文终稿

关于考试作弊中的博弈分析 蔡於期 又到了期末,对于我们学生来说,又要开始应对各门的考试了。学校的图书馆、教室等地方的复习的身影越来越多,但是,也有一些人没有复习,他们现在想的是找各种学霸,以便在期末考试的时候能抱上“大腿”(即考试作弊)。如果能抱上“大腿”,考试就没有压力了。其实,抱“大腿”这种行为蕴含着许多的博弈论的知识,我们可以通过对其的探讨,来了解博弈论的知识在我们生活中的应用,了解博弈论并非是高不可攀的东西,它就在我们的身边。 关键词:考试作弊;智猪博弈(“搭便车”);进化博弈;不可置信威胁 一、智猪博弈(“搭便车”) 其实,不管是考试作弊还是什么作弊,我们都知道这是不好的行为,因为它造成了不公平,而它的不公平性从博弈论的角度看,主要是因为它是一种会造成坏影响的“搭便车”的行为。我们可以假设有两个平时关系比较好的同学,分别是A和B。A是平时认真学习的乖学生,而B则相反,平时只知道玩,成绩很差。现在到了期末,B就要求A在考试时“帮助”B,即考试作弊。这时A有两个选择,帮助或者不帮助。当A选择不帮助时,就会被别人说是“小气”,同时影响自己和B的要好关系,这对A来说是一笔损失。当A选择帮助B作弊时,A心理面难免会有不满,因为B可以“坐享其成”,而且A帮助B作弊也要冒着被学校处罚的风险。对于B来说,也有两个选择,作弊或者不作弊,这里B除非有重大变故,否则的话会选择作弊。当然,也不排除B良心发现,不想作弊了。所以我们可以得出如下的得益矩阵: B A 作弊不作弊帮助5, 55, 0 不帮助3, 04, 0 表1. 考试作弊得益矩阵 从上面的得益矩阵我们看出,经过博弈的分析,不管A同学内心愿意还是不愿意,最终都会选择帮助B来考试作弊,因为这样是最优的策略。所以A同学就得在考试前的期末复习期间像个勤奋的“大猪”,早出晚归,来往奔波于自习室和宿舍之间,而B同学就只需像“智猪博弈”里面的“小猪”在槽边安心等待享受成果就行了。所以,帮助别人考试作弊往往会使自己成为一只辛苦的“大猪”,而让别人安享成果,这样不仅对自己不公平,对于其

线性代数论文

华北水利水电学院 题目:常见的矩阵及其计算 课程名称:线性代数(第二版) 专业班级: 成员组成: 联系方式: 2012年10月20 日

常见的矩阵及其计算 摘要:矩阵是线性代数理论中极其重要的组成部分,是高等数学的一个基本的概念。它在线性代数与数学的许多分支都有重要应用,许多实际问题都可以用有关理论得到解决。矩阵,是由个数组成行列的矩形表格,通常用大写字母表示,组成矩阵的每一个数,均称为矩阵的元素,通常用小写字母表示其元素,其中下标都是正整数,他们表示该元素在矩阵中的位置。 关键词:常见矩阵计算方法 Common matrix and calculation Abstract:The matrix in linear algebra theory is extremely important part, of higher mathematics is a basic concept. It in linear algebra and mathematical many branches have important application, many practical problems can be solved with related theory. Matrix, consisting of a line list of regular form, Usually use capital letters said matrixes of each number, are called matrix elements, usually use lowercase said its elements, the subscript are all positive integer, they said the elements in the position of the matrix. Key words:Common matrix Calculation method

线性代数发展简史论文范文

华北水利水电学院 线性代数发展简史 课程名称:线性代数 专业班级: 成员组成: 联系方式: 2011年11月6日

摘要:代数学可以笼统地解释为关于字母运算的学科。线性代数是高等代数的一大分支,是研究如何求解线性方程组而发展起来的。线性代数的主要内容有行列式、矩阵、向量、线性方程组、线性空间、线性变换、欧氏空间和二次型等。 关键词:高等代数行列式矩阵向量 线性代数发展简史 1 代数学可以笼统地解释为关于字母运算的学科。在中学所学的初等代数中,字母仅用来表示数。初等代数从最简单的一元一次方程开始,一方面进而讨论二元及三元的一次方程组,另一方面研究二次以上及可以转化为二次的方程组。沿着这两个方向继续发展,代数学在讨论任意多个未知数的一次方程组,也叫线性方程组的同时,还研究次数更高的一元方程及多元方程组。发展到这个阶段,就叫做高等代数。 线性代数是高等代数的一大分支,是研究如何求解线性方程组而发展起来的。线性代数的主要内容有行列式、矩阵、向量、线性方程组、线性空间、线性变换、欧氏空间和二次型等。在线性代数中,字母的含义也推广了,它不仅用来表示数,也可以表示行列式、矩阵、向量等代数量。笼统地说,线性代数是研究具有线性关系的代数量的一门学科。线性代数不仅在内容上,更重要的是在观点和方法上比初等代数有很大提高。 在线性代数中最重要的内容就是行列式和矩阵。虽然表面上看,行列式和矩阵不过是一种语言或速记,但从数学史上来看,优良的数学符号和生动的概念是数学思想产生的动力和钥匙。 行列式出现于线性方程组的求解。行列式的概念最早是由十七世纪日本数学家关孝和提出来的,他在1683年写了一部叫做《解伏题之法》的著作,标题的意思是“解行列式问题的方法”,书里对行列式的概念和它的展开已经有了清楚的叙述。欧洲第一个提出行列式概念的是德国的数学家、微积分学奠基人之一莱布尼兹(Leibnitz)。1750年克莱姆(Cramer)在他的《线性代数分析导言》中发表了求解线性方程组的重要基本公式(即人们熟悉的Cramer 克莱姆法则)。1764年,法国数学家贝佐特(Bezout)把确定行列式每一项的符号的

博弈论论文

本科毕业论文(设计) 论文(设计)题目:用博弈论思想分析经济学现象,分析生活中一个经济现象 学院:计算机技术与科学学院 专业:软件工程 年级:软件123 学号: 1208060324 学生姓名:廖杰 指导教师:刘涛 2014年 5月 23日

目录 摘要 (2) ABSTRACT (3) 正文 (4) 一、完全信息讨价还价 (4) 二、不完全信息下的讨价还价 (6) 三、总结 (7) 参考文献 (7) 附录一 (8)

从讨价还价看经济、市场 摘要 本文阐述了博弈论在讨价还价方面的应用理论。主要在完全信息与不完全信息下,进一步针对不同的情况,综合地介绍讨价还价理论模型以及应用。 讨价还价作为市场经济中最常见、普通的事情,也是博弈论中最经典的动态博弈问题。现实经济中充满了“讨价还价”的情形,大到国与国之间的贸易协定,小到个体消费者与零售商的价格商定,还有厂商与工会之间的工资协议、房产商与买者之间关于房价的确定、各种类型的谈判等等。这实际上是两个行为主体之间的博弈问题,也可以把讨价还价看作为一个策略选择问题,即如何分配两个对弈者之间的相互关联的收益问题。 关键词:博弈论,讨价还价,博弈树

Viewing from the bargaining, market economy Abstract This paper expounds the bargaining game theory in the application of theory. Main under complete information and incomplete information, further according to different situation, comprehensive introduction to bargaining model in theory and application. Bargaining as the most common, ordinary things in market economy, as well as the most classical game theory of dynamic game problems. Is full of "bargain" in real economic situations, big to trade agreements between countries and agreed on the price of small to individual consumers and retailers, and manufacturers and the unions wage agreement between, between property developers and buyers about the determination of prices, various types of negotiation, and so on. This is actually a game between two agents, can also read the bargain as a strategy choice problem, namely how to divide the two players of the correlation between income problem. Key words:Game theory Argy-bargy, Game tree

线性代数小论文

摘要:分析了若矩阵A 经过行初等变换化为矩阵B ,则A 与B 的列向量组具有完全相同的线性关系,以及此性质在线性代数的主要应用。 关键词:初等变换;线性相关;线性无关;线性表示 线性代数主要研究的是线性问题。一般而言,凡是线性问题常可以用向量空间的观点和方法加以讨论,因此向量空间成了线性代数的基本概念和中心内容。 向量空间理论的核心问题是向量间的线性关系。其基本概念有向量的线性表示、向量组线性相关与线性无关、向量组等价、向量组的极大无关组,以及向量空间的基与维数等。这些问题通常转化为解线性方程组或解齐次线性方程组。 1 线性相关性证明 设A =(α1,α2,··· ,αn ),αi ∈P m ,若矩阵A 经过行初等变换化为矩阵B ,则A 与B 的列向量组具有完全相同的线性关系。 证明:设A m ×n ,A 经过行初等变换化为B ,将A ,B 分别按列分块为A =(α1,α2,…,αn ),B=(β1, β2,···,βn )。由于对A 只进行有限次行初等变换,故可知有满秩矩阵P ,使PA =B ,即P(α1,α2, ···,αn )=(β1, β2, ···,βn ),于是有i 1 βj = P αj (j=1,2,3, ···,n) (1) 设A 和B 对应的列向量组为αi 1,αi 2, ···,αi r 和βi 1, βi 2,···,βi r (1≤i 1<i 2<···<i r ≤n),由(1)式得 βik = P αik (k=1,2,3, ···,r) 因此,如果αi 1,αi 2, ···,αi r 有线性关系式k 1αi 1+k 2αi 2+ ···+k r αi r =0(k r 为实数),则k 1,k 2…k r 也必使得 k 1βi 1+k 2 βi 2+···+k r βi r =k 1(P αi 1)+ k 2(P αi 2)+ ···+ k r (P αi r ) =P (k 1αi 1+k 2αi 2+ ···+k r αi r )=P 0=0 反之,如果βi 1, βi 2,···,βi r 有线性关系式,得 λ1βi 1+λ2βi 2+ ···+λr βi r =0 则由P 的满秩性可知αj =P -1βj (j=1,2,3, ···,n),于是有 λ1αi 1+λ2αi 2+ ···+λr αi r =λ1P -1βi 1 +λ2P -1βi 2 + ···+λr P -1βi r = P -1(λ1βi 1+λ2βi 2+ ···+λr βi r )= P -10=0 这表明向量组αi 1,αi 2, ···,αi r 与向量组βi 1, βi 2,···,βi r 有相同的线性相关性,证毕。 2 线性相关性在线性代数中的应用 2.1向量组的线性相关性与行列式的关系 若向量组α1,α2, ···,αn 的个数等于于向量的维数,即m=n 时,则

博弈论论文

博弈论论文 Prepared on 22 November 2020

博 弈 论 姓名:XXX 学号:XXXXXXXXXXX 专业班级:XXXXXXXXXXXXX 博弈论课堂回顾与总结 还记得当时在纠结抢什么选修的时候,朋友说博弈论好呀!老师经常让我们玩游戏,而且可以学到很多东西。于是乎我就在朋友的强力推荐下抢到了大学的最后一门选修课——博弈论。时光匆匆,转眼12周过去,博弈论课程也接近尾声,在这我以这篇文章回顾总结一下这十三周的课堂与收获。 课堂总结: 博弈论的第一课老师给我们讲了博弈论的定义,让我们首次认识和了解博弈论: 1、博弈论又被称为对策论既是现代数学的一个新分支,也是运筹学的一个重要学科。 2、博弈论主要研究公式化了的激励结构间的相互作用。是研究具有斗争或竞争性质现象的数学理论和方法。博弈论考虑游戏中的个体的预测行为和实际行为,并研究它们

的优化策略。生物学家使用博弈理论来理解和预测进化论的某些结果。3、博弈论已经成为经济学的标准分析工具之一。在生物学、经济学、国际关系、计算机科学、政治学、军事战略和其他很多学科都有广泛的应用。4、基本概念中包括局中人、行动、信息、策略、收益、均衡和结果等。其中局中人、策略和收益是最基本要素。局中人、行动和结果被统称为博弈规则。 在随后的课堂里,老师分别给我们讲了:纳什均衡、囚徒困境、重复博弈、一次博弈、一报还一报(以牙还牙、以眼还眼、悔过的一报还一报、以怨抱怨、以德报怨、以直报怨)、人质困境(多个人的囚徒困境)、酒吧博弈(非线性预测)、枪手博弈(先发优势与后发制人)、智猪博弈、斗鸡博弈、协和谬误等。老师详细讲解了它们的定义、条件、破解、策略以及运用。 例如: 一.酒吧博弈(非线性预测) 前提条件限制:要做出正确的预测必须知道他人的抉择,过去的历史是“任意 的”,未来就不可能得到一个确定的值。 现实启示:1.从一非线性系统整体来说,其变化经济不可预测 2.对于一个混沌系统中个体来说,在无法预测过程中也可采取恰当策 略,并可趋吉避凶,即少数者策略 二. 囚徒困境: 基本精神是背叛,处于囚徒困境时,没有什么十全十美的办法能让自己在困境 中逃脱,只能尽量做到自己不受侵害,两利相对取其重,两害相对取其轻 如何设计:1.博弈双方信息沟通流畅 2.博弈双方互不信任

线性代数论文

关于线性代数的理解 线性代数是数学的一个分支,它的研究对象是向量,向量空间(或称线性空间),线性变换和有限维的线性方程组。向量空间是现代数学的一个重要课题;因而,线性代数被广泛地应用于抽象代数和泛函分析中;通过解析几何,线性代数得以被具体表示。线性代数的理论已被泛化为算子理论。由于科学研究中的非线性模型通常可以被近似为线性模型,使得线性代数被广泛地应用于自然科学和社会科学中。线性代数是理工类、经管类数学课程的重要内容线性代数起源于对二维和三维直角坐标系的研究。 在这里,一个向量是一个有方向的线段,由长度和方向同时表示。这样向量可以用来表示物理量,比如力,也可以和标量做加法和乘法。这就是实数向量空间的第一个例子。作为证明定理而使用的纯抽象概念,向量空间(线性空间)属于抽象代数的一部分,而且已经非常好地融入了这个领域。一些显著的例子有:不可逆线性映射或矩阵的群,向量空间的线性映射的环。线性代数也在数学分析中扮演重要角色,特别在向量分析中描述高阶导数,研究张量积和可交换映射等领域。向量空间是在域上定义的,比如实数域或复数域。线性算子将线性空间的元素映射到另一个线性空间(也可以是同一个线性空间),保持向量空间上加法和标量乘法的一致性。所有这种变换组成的集合本身也是一个向量空间。如果一个线性空间的基是确定的,所有线性变换都可以表示为一个数表,称为矩阵。对矩阵性质和矩阵算法的深入研究(包括行列式和特征向量)也被认为是线性代数的一部分。 我们可以简单地说数学中的线性问题——-那些表现出线性的问题——是最容易被解决的。比如微分学研究很多函数线性近似的问题。在实践中与非线性问题的差异是很重要的。 线性代数方法是指使用线性观点看待问题,并用线性代数的语言描述它、解决它(必要时可使用矩阵运算)的方法。这是数学与工程学中最主要的应用之一。 线性代数是讨论矩阵理论、与矩阵结合的有限维向量空间及其线性变换理论的一门学科。主要理论成熟于十九世纪,而第一块基石(二、三元线性方程组的解法)则早在两千年前出现(见于中国古代数学名著《九章算术》)。 线性代数课程是高等学校理工科各专业学生的一门必修的重要基础理论课,它广泛应用于科学技术的各个领域。尤其是计算机日益发展和普及的今天,使线性代数成为工科学生所必备的基础理论知识和重要的数学工具。线性代数是为培养中国社会主义现代化建设所需要的高质量专门人才服务的。 线代课本的前言上就说:“在现代社会,除了算术以外,线性代数是应用最广泛的数学学科了。”我们的线代教学的一个很大的问题就是对线性代数的应用涉及太少,课本上涉及最多的只能算解线性方程组了,但这只是线性代数很初级的应用。我自己对线性代数的应用了解的也不多。但是,线性代数在计算机数据结构、算法、密码学、对策论等等中都有着相当大的作用。 线性代数被不少同学称为“天书”,足见这门课给同学们造成的困难。在这门课的学习过程中,很多同学遇到了上课听不懂,一上课就想睡觉,公式定理理解不了,知道了知识但不会做题,记不住等问题。我认为,每门课程都是有章可循的,线性代也不例外,只要有正确的方法,再加上自己的努力,就可以学好它。 线性代数作为一门数学,体现了数学的思想。 数学上的方法是相通的。比如,考虑特殊情况这种思路。线性代数中行列式按行或列展开公式的证明就是从更简单的特殊情况开始证起;解线性方程组时先解对应的齐次方程组,这些都是先考虑特殊情况。高数上解二阶常系数线性微分方程时先解其对应的齐次方程,这用的也是这种思路。

线性代数论文

关于矩阵与行列式 线性代数就是数学的一个分支,它的研究对象就是:行列式 矩阵 空间向量与线性方程组。 矩阵与行列式就是两个完全不同的概念,行列式代表着一个数,而矩阵仅仅就是一些数的有顺序的摆法。利用矩阵这个工具,可以把线性方程组中的系数组成向量空间中的向量;这样对于一个多元线性方程组的解的情况,以及不同解之间的关系等等一系列理论上的问题,就都可以得到彻底的解决。矩阵的应用就是多方面的,不仅在数学领域里,而且在力学、物理、科技等方面都十分广泛的应用。 行列式与矩阵的本质区别在于它们的定义。行列式就是一种特殊的算式,它就是根据求解方程组个数与未知量个数相同的一次方程组的需要而定义的,经计算能算出其数值,而矩阵只就是一个数表,无法通过计算求得其值;而且两者的表示方法也不同。如下例: 432 1表示的就是一个2阶行列式;而??? ? ??4321则表示就是一个2×2的矩阵。而且432 1可以通过计算求得其值为-2;而???? ??4321只能表示一个数表,不能求出值。 行列式的行数与列数必须就是相等的;而矩阵的行数与列数可以相等也可以不相等。由n 2个数组成的n 行n 列行列式为n 阶行列式;由m 行n 列组成的数表为m ×n 矩阵。只有行数与列数相

等的矩阵即方阵才能计算其行列式。如:???? ?? ? ? ?620816732 531 就是一个3×4的矩阵;而6208167325 31这样的行列式就是不存在的,因此??? ??? ? ? ?620816 732 531无法求其行列式。 而且行列式与矩阵的性质与运算法则也不同。如下: (1)记D= nn n n n n a a a a a a a a a ???????21 2222111211 ,D T = nn n n n n a a a a a a a a a ???????212 2212 1 2111,则称D T 为D 的转置行列式,并有D= D T ,行列式中行与列具有同等的地位,因此,行列式的性质凡就是对行成立的对列也同样成立;同样的矩阵A 的转置矩阵A T 就是指把矩阵A 的行换成同序数的列得到的 新矩阵,即记A=??????? ?????????nn n n n n a a a a a a a a a 2 1 22221 11211 ,则A T =?? ? ? ? ? ? ?????????nn n n n a a a a a a a a a 2n 122212 12111 , 但有(A T )T =A 。且对方阵来说,T A =A 。 (2)互换行列式的两行(列),行列式变号,例 如:9876543 21=-9 873216 54,因此可以推出——如果行列式有两行(列)

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