Матрицы и определители

Заказать уникальный реферат
Тип работы: Реферат
Предмет: Высшая математика
  • 2626 страниц
  • 4 + 4 источника
  • Добавлена 22.11.2007
400 руб.
  • Содержание
  • Часть работы
  • Список литературы
  • Вопросы/Ответы
Введение
1. Матрицы и определители
1.1. Матрица и её виды
1.2. Определитель
2. Операции над матрицами
3. Применение матриц и определителей при решении задач курса высшей математики
3.1. Решение систем линейных уравнений
3.1.1.Система из двух линейных уравнений
3.1.2.Система из трёх линейных уравнений
3.1.3.Система из n линейных уравнений c n неизвестными
3.1.4. Система из m линейных уравнений с n неизвестными
3.2. Векторное и смешанное произведение векторов
3.3. Уравнение плоскости
3.3. Матрицы квадратичных форм
4. Применение матриц и определителей при решении экономических задач
4.1. Прямая и двойственная задача линейного программирования
4.2. Экономико-математическая модель межотраслевого баланса
4.3. Элементы теории игр в задачах моделирования экономических процессов
4.4. Множественный регрессионный анализ
Заключение
Список литературы



Фрагмент для ознакомления

Преобразовывая эти матрицы, можно привести квадратичные формы к каноническому виду и понять, что за кривая или поверхность задаётся соответствующим выражением.
4. Применение матриц и определителей при решении экономических задач
4.1. Прямая и двойственная задача линейного программирования
В задаче линейного программирования требуется найти экстремум (максимум или минимум) линейной целевой функции :

при ограничениях (условиях):

где -заданные постоянные величины.
В некоторых случаях бывает удобно записать эту задачу в матричной форме:

где , , .
В частности, для того чтобы составить задачу, двойственную к исходной задаче линейного программирования (когда целевая функция исходной задачи переформулируется на противоположную) необходимо (помимо других действий) получить новую матрицу путем транспонирования исходной матрицы задачи:
.
4.2. Экономико-математическая модель межотраслевого баланса
Рассмотрим, например, так называемую модель Леонтьева (или модель «затраты –выпуск»). В матричной форме эта модель представляется так:
,
где
-матрица коэффициентов прямых затрат,
-вектор- столбец валовой продукции,
-вектор-столбец конечной продукции.
С помощью этой модели можно выполнять три варианта расчётов:
Задав в модели величины валовой продукции каждой отрасли , можно определить объёмы конечной продукции каждой отрасли :
.
Задав величины конечной продукции всех отраслей можно определить величины валовой продукции каждой отрасли :

Здесь Е –единичная матрица порядка n, (Е-А)-1 –матрица, обратная к матрице (Е-А).

4.3. Элементы теории игр в задачах моделирования экономических процессов
Одним из основных видов игр являются матричные игры, которыми называются парные игры с нулевой суммой (т.е. когда один игрок выигрывает столько, сколько проигрывает другой ) при условии, что каждый игрок имеет конечное число стратегий. В этом случае парная игра формально задаётся матрицей
,
элементы которой определяют выигрыш первого игрока (и соответственно проигрыш второго), если первый игрок выберет i-ю стратегию (i=1,…,m), а второй – j-ю стратегию (j=1,...,n). Матрица А называется матрицей игры или платёжной матрицей.
4.4. Множественный регрессионный анализ
Экономические явления, как правило, определяются большим числом одновременно и совокупно действующих факторов. В связи с этим часто возникает зада исследования зависимости одной зависимой переменной от нескольких объясняющих переменных . Эта задача решается с помощью множественного регрессионного анализа.
Введём обозначения:
-матрица-столбец, или вектор, значений зависимой переменной размера n;
-матрица значений объясняющих переменных или матрица плана размера ,
-матрица-столбец, или вектор, параметров размера (р+1),;
- матрица-столбец, или вектор) случайных ошибок (возмущений) размера n.
Тогда в матричной форме множественная регрессионная модель примет вид:
.
Оценкой этой модели по выборке является уравнение
,
где вектор b находится с помощью ряда операций над матрицами:
.










Заключение
Итак, как видно из представленной мною работы, понятия «матрица» и «определитель» являются очень важными как в курсе высшей математики, так и при решении прикладных экономических задач, которые мне как будущему экономисту , возможно , предстоит решать.
Также хотелось бы отметить, что в моей работе представлены лишь основные направления из курсов математики и экономики, в которых необходимы знания и умения работы с матрицами и определителями. Так как объём работы ограничен, были рассмотрены наиболее важные с моей точки зрения аспекты этой темы. При этом были раскрыты все необходимые аспекты непосредственной темы реферата.





Список литературы
Высшая математика в упражнениях и задачах/ П.Е. Данко, А.Г. Попов, Т.Я. Кожевникова. Часть 1. -М.: ОНИКС 21 век Мир и Образование, 2003.
Сборник задач по высшей математике для экономистов. Уч. пособие/Под ред. В.И.Ермакова – М.:ИНФРА-М, 2004
Теория вероятностей и математическая статистика./ Н. Ш. Кремер - М.: ЮНИТИ, 2003
Экономико-математические методы и прикладные модели. /Под. ред. В.В. Федосеева, М.: ЮНИТИ, 2002


Сборник задач по высшей математике для экономистов. Уч. пособие/Под ред. В.И.Ермакова –М.:ИНФРА-М, 2004 – с.50
Сборник задач по высшей математике для экономистов. Уч. пособие/Под ред. В.И.Ермакова –М.:ИНФРА-М, 2004 – с.43

Сборник задач по высшей математике для экономистов. Уч. пособие/Под ред. В.И.Ермакова –М.:ИНФРА-М, 2004 – с.44

П.Е. Данко, А.Г. Попов, Т.Я. Кожевникова. Высшая математика в упражнениях и задачах. Часть 1.М.: ОНИКС 21 век Мир и Образование,2003 – с.41
П.Е. Данко, А.Г. Попов, Т.Я. Кожевникова. Высшая математика в упражнениях и задачах. Часть 1.М.: ОНИКС 21 век Мир и Образование,2003 – с.74
Сборник задач по высшей математике для экономистов. Уч. пособие/Под ред. В.И.Ермакова –М.:ИНФРА-М, 2004 – с.46
П.Е. Данко, А.Г. Попов, Т.Я. Кожевникова. Высшая математика в упражнениях и задачах. Часть 1.М.: ОНИКС 21 век Мир и Образование,2003 – с.76

П.Е. Данко, А.Г. Попов, Т.Я. Кожевникова. Высшая математика в упражнениях и задачах. Часть 1.М.: ОНИКС 21 век Мир и Образование,2003 – с.88

Экономико-математические методы и прикладные модели. /Под. ред. В.В. Федосеева,М.:ЮНИТИ, 2002 – с.25
Экономико-математические методы и прикладные модели. /Под. ред. В.В. Федосеева,М.:ЮНИТИ, 2002 – с.238

Экономико-математические методы и прикладные модели. /Под. ред. В.В. Федосеева,М.:ЮНИТИ, 2002 – с.328

Н. Ш. Кремер. Теория вероятностей и математическая статистика./М.:ЮНИТИ, 2003 –с.452












27

1. П.Е. Данко, А.Г. Попов, Т.Я. Кожевникова. Высшая математика в упражнениях и задачах. Часть 1.М.: ОНИКС 21 век Мир и Образование,2003
2. Н. Ш. Кремер. Теория вероятностей и математическая статистика./М.:ЮНИТИ, 2003
3. Сборник задач по высшей математике для экономистов. Уч. пособие/Под ред. В.И.Ермакова –М.:ИНФРА-М, 2004
4. Экономико-математические методы и прикладные модели. /Под. ред. В.В. Федосеева, М.:ЮНИТИ, 2002


Вопросы и ответы

Что такое матрица и какие бывают виды матриц?

Матрица - это таблица чисел, упорядоченная по строкам и столбцам. В зависимости от своих особенностей, матрицы делятся на следующие виды: прямоугольная (количество строк не равно количеству столбцов), квадратная (количество строк равно количеству столбцов), диагональная (элементы вне главной диагонали равны нулю), верхнетреугольная (все элементы ниже главной диагонали равны нулю), нижнетреугольная (все элементы выше главной диагонали равны нулю), единичная (главная диагональ состоит из единиц, остальные элементы равны нулю).

Что такое определитель матрицы?

Определитель матрицы - это число, которое вычисляется для квадратной матрицы и позволяет определить некоторые её свойства. Он обозначается символом |A| или det(A) и вычисляется по определённым правилам. Значение определителя может использоваться для определения обратной матрицы, решения систем линейных уравнений и других математических задач.

Какие операции можно выполнять над матрицами?

Операции над матрицами включают сложение, вычитание и умножение. Сложение матриц выполняется путем сложения соответствующих элементов, вычитание - путем вычитания соответствующих элементов, а умножение - путем умножения элементов матриц и их последующего сложения.

Как матрицы и определители применяются при решении систем линейных уравнений?

Матрицы и определители используются при решении систем линейных уравнений для нахождения решений. Систему линейных уравнений можно представить в матричной форме и решить с помощью операций над матрицами, таких как обратная матрица, нахождение определителя, элементарные преобразования.

Какие задачи курса высшей математики можно решать с помощью матриц и определителей?

С помощью матриц и определителей можно решать различные задачи высшей математики. Например, нахождение обратной матрицы, решение систем линейных уравнений, нахождение собственных значений и векторов, вычисление определителя для определения плоскостей и многое другое. Эти инструменты позволяют решать сложные математические проблемы и находить точные решения.

Зачем нужны матрицы и определители?

Матрицы и определители используются в различных областях математики, физики, информатики и других науках для решения систем линейных уравнений, нахождения обратной матрицы, вычисления скалярного и векторного произведения векторов, определения площади треугольника или объема параллелепипеда и многих других задач.

Какие виды матриц существуют?

Существуют различные виды матриц, такие как квадратные матрицы, прямоугольные матрицы, нулевые матрицы, единичные матрицы, диагональные матрицы, верхнетреугольные и нижнетреугольные матрицы, симметричные матрицы и многие другие.

Что такое определитель матрицы?

Определитель матрицы — это числовое значение, которое вычисляется для квадратной матрицы и позволяет определить, обратима ли матрица, и дает информацию о линейной зависимости или независимости столбцов или строк матрицы. Определитель также используется для вычисления площади параллелограмма или объема параллелепипеда, построенного на векторах.

Какие операции можно выполнять над матрицами?

С матрицами можно выполнять различные операции, например, сложение матриц, умножение матрицы на число, умножение двух матриц, вычисление транспонированной матрицы, нахождение обратной матрицы и другие операции.

Как можно использовать матрицы и определители для решения систем линейных уравнений?

Для решения систем линейных уравнений можно использовать метод Крамера, который основан на использовании матриц и определителей. Для этого нужно составить матрицу коэффициентов системы уравнений и вектора свободных членов, вычислить определитель матрицы коэффициентов и определители матриц, полученных заменой столбца коэффициентов на вектор свободных членов, и затем найти значения неизвестных.