摘 要:本文主要列舉了矩陣及其乘法運(yùn)算的應(yīng)用實(shí)例。在矩陣教學(xué)中列舉應(yīng)用實(shí)例的目的是使學(xué)生易于理解,掌握和牢記其基本概念及理論,以收事半功倍之效。
關(guān)鍵詞:矩陣 矩陣乘法 應(yīng)用實(shí)例
中圖分類號:TP312\t\t文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A\t\t\t文章編號:1672-3791(2011)10(a)-0221-01
矩陣是線性代數(shù)中一個(gè)重要內(nèi)容,不僅是研究線性方程組的關(guān)鍵,而且是研究線性代數(shù)各種基本問題的重要工具。矩陣的應(yīng)用范圍也十分廣泛,涉及許多領(lǐng)域。為了使學(xué)生對所學(xué)矩陣內(nèi)容有具體地,形象地認(rèn)識,而不只是停留在抽象的概念,結(jié)論的機(jī)械記憶上,為了能讓學(xué)生掌握矩陣及其運(yùn)算的本質(zhì),在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)多提及其實(shí)際應(yīng)用例子或應(yīng)用背景相關(guān)的例子。
眾所周知,當(dāng)前高等教育的實(shí)際及特點(diǎn)是:力圖讓學(xué)生“掌握基本概念,理論,方法和使用技能,強(qiáng)化實(shí)際應(yīng)用”。因此,在線性代數(shù)任何內(nèi)容的教學(xué)中應(yīng)加強(qiáng)理論與實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系,增強(qiáng)學(xué)生對所學(xué)概念的實(shí)際應(yīng)用的了解,提高他們的知識應(yīng)用能力。
1 應(yīng)用實(shí)例舉例
1.1 成本核算問題
某廠生產(chǎn)A,B,C三種產(chǎn)品,每件產(chǎn)品的成本及每季度生產(chǎn)件數(shù)如表1及表2所示,試提供該廠每季度的總成本分類表。
要求出該廠每季度的總成本,首先用矩陣來描述此問題,設(shè)為產(chǎn)品分類成本矩陣,為季度產(chǎn)量矩陣,即:
,
則四個(gè)季度的原材料,勞力,企業(yè)管理費(fèi)的總成本為矩陣與的乘積,即:
根據(jù)上矩陣,可以提供每季度總成本分類表,如表3所示。
1.2 飛機(jī)航班問題
四個(gè)城市間的單項(xiàng)航線如圖1所示,試求經(jīng)過一次轉(zhuǎn)機(jī)(坐兩次航班)能到達(dá)的城市。
若令
則圖1可用下面航路矩陣表示:
如果求經(jīng)過一次轉(zhuǎn)機(jī)能到達(dá)的城市,就是把第一次航班的到站點(diǎn)再作為起點(diǎn),求下一個(gè)航班的終點(diǎn),即為下面矩陣乘法——冪運(yùn)算:
在上矩陣中出現(xiàn)的元素2表示有兩條不同的航路(經(jīng)過一次轉(zhuǎn)機(jī))可以從城市1到達(dá)城市1以及從城市4到達(dá)城市2。類似,可求出多次轉(zhuǎn)機(jī)時(shí)的航路矩陣。
2 結(jié)語
本文列舉了經(jīng)濟(jì)生活中的成本核算問題,交通中的飛機(jī)航班航路問題。文中實(shí)例足以讓學(xué)生了解到學(xué)習(xí)矩陣及其重要運(yùn)算——乘法運(yùn)算的意義所在,從而為后續(xù)課程和所學(xué)線性代數(shù)建立起了聯(lián)系,引起了學(xué)生對線性代數(shù)的學(xué)習(xí)興趣,達(dá)到事半功倍之效。
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①作者簡介:白梅花(1980-),女,內(nèi)蒙古人,講師,碩士,研究方向:最優(yōu)化理論與控制論。
基金項(xiàng)目:內(nèi)蒙古科技大學(xué)理學(xué)基地建設(shè)重點(diǎn)項(xiàng)目—— 《線性代數(shù)》課程建設(shè)(JY2010106)。