例说在实际问题中的线性代数概念及理论

来源 :速读·下旬 | 被引量 : 0次 | 上传用户:guorui146105
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘 要:线性代数是高校有关专业一门重要的课程,它主要研究行列式、矩阵、向量组、线性方程组等理论。具有非常强的实用性。它的理论体系严密、完善,且抽象。不易学,往往给学者一种学线性代数有什么用的感觉。其实,线性代数的概念、理论不是数学家的杜撰,而是来源于现实生活实际,能够找到它的溯源。
  关键词:线性代数;行列式;矩阵;线性方程组
  线性代数的产生:线性代数是数学的一个重要分支,主要以行列式、矩阵、线性方程组、向量组等基本概念为基础,以定理为依托,线性变换为手段,利用矩阵、线性方程组理论,通过对大量数据的处理,得到最优化的结果或简明的表示。在实际生活各领域都具有非常强的实用性。在线性代数的学习过程中,学生常提出学线性代数从何而来又有什么用的问题,多数教师只是将定义、定理泛泛讲一讲,而忽略了他的出处,实际上定义、定理的产生不是数学家的杜撰,而是来源于现实生活实际,能够找到它的溯源。
  一、行列式的几何意义
  一维空间即数轴上,向量表示一有向线段,可以求长度。二维空间两向量可以围成一平行四边形,可以求面积。三维空间三个向量可以围成一六面体,可以求体积。
  有了行列式概念及理论,为进一步研究矩阵打下坚实的基础。
  二、矩阵概念的产生
  例如:某手机营销公司旗下有X、Y两个店,分别经营苹果、华为、三星、金立四品牌手机一月份销售数据如下表:
  显然两个月的销售数据就是一、二月销售数据对应相加。这就是矩阵的加法。进一步可以定义矩阵的数乘、矩阵的乘法。从实际问题中分离出来,就定义了一般意义上的纯数学概念。
  三、線性方程组理论
  线性方程组是线性代数中一重要理论,贯穿于线性代数课程的大部分内容,知识理论体系严谨、完善、抽象。分化为线性方程组、矩阵方程、向量方程,三个理论体系,又完善地融合于一体,学起来有些困难。但是,线性方程的提出,同样可以找到它的溯源。
  例如:近年来,车辆的增加,北京在有些道路设置了单行道,以解决拥堵现象,如下图所示(数据为某一时间段内的统计),假设每个交叉路口进入和离开的车辆相等,计算每条道路的车辆情况由问题,得出如下方程关系:[x1+x2=650x1-x4+x5=450x2+x3=340x4-x3=300]
  这就是由n个未知数建立了m個方程的一般方程关系,在这种方程关系下,线性代数建立了完善的方程理论,进一步研究矩阵、矩阵的秩、矩阵的初等变换,向量、向量组、向量组的秩、最大无关组。使得线性方程组、矩阵方程、向量方程有了完美的融合,建立了严谨的线性代数理论。
  结论:通过对行列式、矩阵、线性方程组三个概念的溯源,可以说,线性代数完美理论体系的建立,不是数学家异想天开杜撰而成,而是来源于现实生活实际反之,又广泛应用于社会各领域,为人类所应用。
  参考文献:
  [1]石金玮,梁艺义,田硕.线性代数的应用问题举例[J].无线互联科技,2012(07):180.
  [2]胡玥.线性代数案例教学研究[J].知识经济,2014(17):179-180.
  [3]周绍伟,刘洪霞,南长全.线性代数应用教学案例[J].统计与管理,2016(09):189-191.
  作者简介:
  李巨成(1966—),男,大学本科;唐山学院基础部副教授;主要研究:基础数学、应用数学、高等数学等。
其他文献
目的 探讨血小板贮存期间血小板扩散功能和炎症介质的变化.方法 选择泰州市中心血站单采血小板,分别于第1、3、5天进行扩散试验,并检测血栓素B2 (TXB2)、前列腺素E2(PGE2)、
在全球化的浪潮下,世界各国生活方式和文化呈现出趋同的态势,对民族性、地域性的文化尤其是居住文化的研究,是当今建筑与室内设计领域中的热点问题。湘西传统居住文化在湖湘
目的 探讨IL-31在原发性肝癌患者的表达及临床意义.方法 采用ELISA法检测52例原发性肝癌患者(观察组)和50例健康体检者(对照组)血清IL-31水平.应用免疫组织化学法检测40例原
摘 要:学生“说题”活动的研究尚处于发展阶段,比如,“说题”的内涵与价值、“说题”的流程、学生“说题”内容的选择、学生“说题”能力的培养等方面,还有待进一步的提高。本文旨在通过具体教学活动实践中从上述几方面谈谈心得体会。  关键词:初中数学;教学;学生“说题”  “学生说题”是在教学改革与长期教学实践中涌现出的一种新型双边教学模式。“学生说题”就是学生调动自身的知识储备,用自己积累的知识去思考,用
近年来,我国对交通建设的投入力度持续加大以推动社会经济的长远发展,所以公路施工工程明显增多.公路施工涉及的地形多样致使施工的复杂性强,同时施工中容易出现诸多问题,对
目的 分析新型冠状病毒肺炎(COVID-19)患者早期CT影像学特征.方法 分析温州地区26例COVID-19患者发病1~3 d内胸部CT影像表现.结果 COVID-19患者早期胸部CT影像表现为单发或双