Đề tài một số ứng dụng của đại số tuyến tính vào các lĩnh vực khác

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trang Chương:1 KIẾN THỨC CHUẨN BỊ 1.1 Hệ phương trình tuyến tính 1.1.1 Dạng hệ phương trình tuyến tính Error! Bookmark not defined 1.1.2 Giải hệ phương trình tuyến tính Error! Bookmark not defined 1.1.3 Hệ phương trình Error! Bookmark not defined 1.1.4 Phương pháp Gauss Error! Bookmark not defined 1.2 Đại số ma trận 1.2.1 Các khái niệm 1.2.2 Các dạng đặc biệt ma trận 1.2.3 Các phép toán ma trận Chương:2 ỨNG DỤNG HỆ PHƯƠNG TRÌNH TUYẾN TÍNH TRONG CÁC BÀI TOÁN THỰC TẾ 12 2.1 Xây dựng đường cong bề mặt qua điểm định 12 2.1.1 Giới thiệu Error! Bookmark not defined 2.1.2 Ví dụ Error! Bookmark not defined 2.1.3 Bài tập Error! Bookmark not defined 2.2 Giải hệ phương trình vi phân 16 2.2.1 Giới thiệu Error! Bookmark not defined 2.2.2 Ví dụ Error! Bookmark not defined 2.2.3 Bài tập Error! Bookmark not defined Chương:3 ỨNG DỤNG HỆ SỐ MA TRẬN TRONG CÁC BÀI TOÁN THỰC TẾ 21 3.1 Ứng dụng Di truyền học 21 3.1.1 Giới thiệu 21 3.1.2 Ví dụ Error! Bookmark not defined 3.1.3 Bài tập Error! Bookmark not defined 3.2 Ứng dụng mật mã học 25 3.2.1 Giới thiệu 25 3.2.2 Ví dụ Error! Bookmark not defined Ví dụ 3: Error! Bookmark not defined 3.2.3 Bài tập Error! Bookmark not defined 3.3 Ứng dụng hóa học 31 3.3.1 Giới thiệu Error! Bookmark not defined 3.3.2 Ví dụ Error! Bookmark not defined 3.3.3 Bài tập Error! Bookmark not defined 3.4 Ứng dụng mơ hình kinh tế Leonteif Error! Bookmark not defined 3.4.1 Giới thiệu 35 3.4.2 Ví dụ 37 3.4.3 Bài tập Error! Bookmark not defined 3.5 Ứng dụng chuỗi Markov 38 3.5.1 Giới thiệu Error! Bookmark not defined 3.5.2 Ví dụ 42 3.5.3 Bài tập Error! Bookmark not defined 3.6 Ứng dụng mạch điện Error! Bookmark not defined 3.6.1 Giới thiệu 46 3.6.2 Ví dụ Error! Bookmark not defined 3.6.3 Bài tập Error! Bookmark not defined 3.7 Ứng dụng phân luồng giao thông 52 3.7.1 Giới thiệu 52 3.7.2 Ví dụ 52 3.7.3 Bài tập Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN……………………………………………………………………………………………….63 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………………………………….64 LỜI CẢM ƠN Khóa luận tốt nghiệp chun ngành Tốn Ứng Dụng với Đề tài “Một số ứng dụng đại số tuyến tính vào lĩnh vực khác” kết q trình cố gắng khơng ngừng nghỉ thân giúp đỡ tận tình, động viên khích lệ thầy cơ, bạn bè người thân Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến người giúp đỡ em thời gian học tập vừa qua Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Cần Thơ tạo điều kiện sở vật chất với hệ thống thư viện đại, tài liệu đa dạng tạo điều kiện thuận lợi cho em việc tìm kiếm thông tin tài liệu tham khảo Xin cảm ơn q Thầy Cơ mơn Tốn học, đặc biệt Cơ Phạm Bích Như tận tình giúp đỡ, định hướng cách tư cách làm việc khoa học cho em nhận xét quý báu, chỉnh sửa sai sót thảo luận văn em Trong thời gian làm luận văn cô em có thêm cho nhiều kiến thức bổ ích, tinh thần học tập hiệu quả, nghiêm túc Đó góp ý q báu khơng q trình thực luận văn mà cịn hành trang tiếp bước cho em trình học tập lập nghiệp sau Những kiến thức em học suốt năm quan từ quý Thầy Cơ Bộ mơn vơ hữu ích có tính ứng dụng cao Chương trình đào tạo đảm bảo cung cấp đủ kiến thức, gắn liền với nhu cầu thực tiễn xã hội Mặc dù, em có nhiều cố gắng thân chưa có nhiều kinh nghiệm làm đề tài số hạn chế mặt kiến thức luận văn chắn không tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận góp ý từ phía q Thầy Cơ, bạn để luận văn hoàn thiện Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè ln bên cạnh, ủng hộ, động viên Em xin chân thành cảm ơn! Cần Thơ, tháng 12 năm 2022 Trần Đình Chiến De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Giai đoạn toàn cầu hoá kinh tế trở thành xu bật tất yếu chi phối thời đại yếu tố quan trọng phát triển kinh tế nước Cùng với cách mạng khoa học cơng nghệ lần thứ diễn với nhịp độ ngày mạnh mẽ, mà cốt lõi dựa việc ứng dụng phát minh khoa học công nghệ dựa tảng toán học phát triển ngành công nghệ cao công nghệ truyền thông tin học, công nghệ vật liệu mới, công nghệ sinh học… làm thay đổi mặt đời sống kinh tế - trị xã hội nhân loại Tốn học xương sống ngành, đóng vai trị quan trọng kinh tế quốc dân Trong phương pháp tính tốn truyền thống tốn nhiều thời hiệu lại giảm sút hệ phương trình tuyến tính đại số ma trận gần trở thành lựa chọn số cho lĩnh vực toán học để phát triển ngành nghề Số lượng ngành nghề sử dụng công cụ ứng dụng toán học ngày tăng, ngân sách cho toán học ngày cao đủ để chứng tỏ tiện lợi lợi ích mà tốn học mang lại cho ngành không nhỏ Nhận thức tầm quan trọng hệ phương trình tuyến tính đại số ma trận ảnh hưởng đến hiệu ngành nghề sao, chọn đề tài “Ứng dụng hệ phương trình tuyến tính đại số ma trận tốn thực tế” đề tài cho khóa luận De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac Chương KIẾN THỨC CHUẨN BỊ 1.1 Đại số ma trận 1.1.1 Các khái niệm Ma trận A cấp m  n R bảng số hình chữ nhật gồm m hàng n cột biểu diễn sau: Trong đó: 𝑎𝑖𝑗 ∈ 𝑅 : phần tử thuộc dòng i cột j ma trận A m : số dòng ma trận A n : số cột ma trận A (𝑎𝑖1 𝑎𝑖2 … 𝑎𝑖𝑛 ) : dòng thứ i ma trận A : cột thứ j ma trận A Ký hiệu 𝑀𝑚𝑛  tập hợp ma trận cấp m  n R Ví dụ Xét ma trận B = ( ) Ma trận B ma trận cấp  1.1.2 Các dạng đặc biệt ma trận 1)Ma trận dòng Ma trận dòng ma trận có dịng n cột, ký hiệu A = (𝑎1 𝑎2 … 𝑎𝑛 ) 2) Ma trận cột 𝑎1 Ma trận cột ma trận có m dòng cột, ký hiệu : A = ( 𝑎2 ) 𝑎𝑚 Trang De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac 3) Ma trận khơng: Ma trận khơng ma trận có tất phần tử 0, ký hiệu = 0𝑚𝑛 4) Ma trận vuông cấp n: Ma trận vng cấp n ma trận có số dịng số cột n, ký hiệu Tập hợp ma trận vuông cấp n ký hiệu: A ∈ 𝑀𝑛 (R) Đường thẳng qua phần tử 𝑎11 , 𝑎22 , 𝑎33 ,…, 𝑎𝑛𝑛 gọi đường chéo ma trận A Đường thẳng qua phần tử 𝑎1𝑛 , 𝑎2(𝑛−1), 𝑎3(𝑛−2) , … , 𝑎𝑛1 gọi đường chéo phụ ma trận A 5) Ma trận tam giác Ma trận tam giác ma trận vng có phần tử nằm phía đường chéo Ma trận tam giác ma trận vng có phần tử nằm phía đường chéo 6) Ma trận chéo Ma trận chéo ma trận vng có phần tử khơng nằm đường chéo 7) Ma trận đơn vị cấp n Ma trận đơn vị cấp n ma trận chéo có phần tử nằm đường chéo Ký hiệu I=𝐼𝑛 8) Ma trận chuyển vị Chuyển vị ma trận A ma trận có từ A cách viết hàng ma trận A theo thứ tự thành cột, ký hiệu 𝐴𝑡 9) Ma trận đối xứng ̅̅̅̅̅ Ma trận vuông A=(𝑎𝑖𝑗 )𝑛 gọi ma trận đối xứng 𝑎𝑖𝑗 = 𝑎𝑗𝑖 , ∀𝑖, j=1, 𝑛, tức A  𝐴𝑡 1.1.3 Các phép toán ma trận 1) Hai ma trận Trang De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac Hai ma trận cấp A ∈ 𝑀𝑚𝑥𝑛(R) B ∈ 𝑀𝑚𝑥𝑛(R) gọi phần tử tương ứng chúng nhau, tức là: A = B ⇔ 𝑎𝑖𝑗 =𝑏𝑖𝑗 (∀𝑖, 𝑗) 2) Phép nhân số với ma trận Cho c≠0 ma trận A=(𝑎𝑖𝑗 )𝑚𝑥𝑛 ∈ 𝑀𝑚𝑥𝑛(R) Khi : cA= (𝑐𝑎𝑖𝑗 )𝑚𝑥𝑛 3) Phép cộng hai ma trận Cho A=(𝑎𝑖𝑗 )𝑚𝑥𝑛 B=(𝑏𝑖𝑗 )𝑚𝑥𝑛 Tổng A B ma trận C=(𝑐𝑖𝑗 )𝑚𝑥𝑛 xác định sau: 𝑐𝑖𝑗 = 𝑎𝑖𝑗 + 𝑏𝑖𝑗 , (∀𝑖 = 1, 𝑚, 𝑗 = 1, 𝑛) Nhận xét Phép cộng hai ma trận thực hai ma trận cấp 4) Phép nhân dòng với cột Cho A ∈ 𝑀1𝑥𝑛 (R) B ∈ 𝑀𝑛𝑥1(R) Khi AB gọi tích (vơ hướng) dịng với cột: AB=𝑎1 𝑏1 +𝑎2 𝑏2 + ⋯ + 𝑎𝑛 𝑏𝑛 5) Phép nhân hai ma trận Trang De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac 1.2.4 Các tính chất phép tốn ma trận Phép cộng hai ma trận có tính chất sau: Trang De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac 1.2.5 Ma trận bậc thang 1.2.6 Hạng ma trận Trang De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac Có thể A ma trận quy 𝐴𝑛 tiến tới ma trận Q có tất cột vectơ xác suất q gọi vectơ trạng thái dừng chuỗi Markov quy 𝑞1 𝑞1 𝑞2 𝑞2 A quy 𝐴𝑛 → 𝑄 = [𝑞𝑘 𝑞𝑘 𝑞1 𝑞2 𝑞𝑘 ] với 𝑞1 + 𝑞2 + ⋯ + 𝑞𝑘 = Có thể vectơ xác suất 𝑥 (0) n lớn lên, 𝐴𝑛 𝑥 (0) tiệm cận với vectơ trạng thái dừng 𝑞1 𝑞2 q= [𝑞𝑘 ] Đó 𝐴𝑛 𝑥 (0) 𝑞1 𝑞2 → q= [𝑞𝑘 ] với 𝑞1 + 𝑞2 + ⋯ + 𝑞𝑘 = Cũng vectơ trạng thái dừng q vectơ cho Aq = q Lưu ý điều cho thấy q vectơ riêng A giá trị riêng A Trang 45 De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac 1.11 Ứng dụng mạch điện 1.11.1 Giới thiệu Một mạch điện đơn giản kết nối khép kín Pin , Điện trở , Dây dẫn Một mạch điện bao gồm vòng điện áp nút Các đại lượng vật lý sau đo mạch điện Dòng điện: Dòng điện định nghĩa dòng hạt mang điện – chẳng hạn electron ion – di chuyển qua vật dẫn điện khơng gian Nó tốc độ dịng điện tích qua mơi trường dẫn theo thời gian Dịng điện khái niệm tồn khoa học điện điện tử – dòng điện cốt lõi khoa học điện Được biểu thị 𝐼 đo Ampe (𝐴) Điện trở thước đo lực đối kháng tác dụng lên dòng điện mạch Có thể bỏ qua điện trở dây dẫn mạch nhỏ Động cơ, bóng đèn cuộn dây đốt nóng ví dụ điện trở Biểu thị 𝑅 đo Ohms (Ω) Chênh lệch điện thế: Đối với hai điểm mạch điện, có điện đo vôn gọi độ sụt điện áp Trong thực tế, điện áp rơi đo thiết bị gọi vôn kế Sự sụt giảm điện áp âm gọi tăng điện áp Georg Simon Ohm xây dựng mối quan hệ điện áp, dòng điện điện trở cho mạch điện theo định luật sau: Trang 46 De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac 𝑉 = 𝐼𝑅 Trong 𝑉 = Điện áp (𝑉) 𝐼 = Dòng điện (𝐴) 𝑅 = Điện trở (ohms) Được biểu thị 𝑉 đo vơn (𝑣) Ba định luật chi phối dịng điện mạch điện: Định luật Ôm định luật vật lý phụ thuộc vào cường độ dòng điện hiệu điện điện trở Nội dung định luật cho cường độ dòng điện qua điểm vật dẫn điện tỷ lệ thuận với hiệu điện qua điểm đó, với vật dẫn điện có điện trở số 𝐼= 𝑈 𝑅 Định luật bảo toàn lượng Kirchhoff : Xung quanh vịng kín (vịng điện áp), tổng điện áp giảm tổng điện áp tăng Định luật Kirchhoff bảo tồn điện tích: Tổng cường độ dịng điện chạy vào điểm tổng cường độ dòng điện khỏi điểm Các mạch đơn giản phân loại thành hai loại: Mạch nối tiếp: Mạch nối tiếp mạch có đường dẫn Khơng có nhánh mạch điện theo tuyến Trang 47 De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac Tổng điện trở mạch nối tiếp tổng điện trở riêng lẻ Trong hình trên, R tổng = R1 + R + R Mạch song song: Một mạch gọi mạch song song có thành phần điện kết nối theo cấu hình song song, hay đầu chúng kết nối với điểm chung Nó tạo thành nhiều vịng đường dẫn cho dòng điện chảy R tổng = R1 R R1 + R Đối với mạch có phần nối tiếp song song, chia mạch thành phần nối tiếp song song, sau tính giá trị cho phần sử dụng giá trị để tính điện trở tồn mạch Đó là,trước tiên, đường dẫn chuỗi riêng lẻ, tính tổng điện trở cho đường dẫn Thứ hai, sử dụng giá trị này, cách giả sử đường dẫn điện trở nhất, tính tổng điện trở mạch Quy tắc Ta áp dụng phương pháp giải hệ phương trình tuyến tính để giải toán liên quan đến mạch điện Trong mạch cho biết đủ giá trị cường độ dòng điện, điện trở hiệu điện thế, ta tìm giá trị chưa biết khác đại lượng Bài toán Xây dựng hệ phương trình tuyến tính cho cường độ dịng điện mạch mạng sau Trang 48 De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac Giải Hãy gán dòng điện cho phần mạch điểm nút Ta có hai điểm nút cung cấp cho ta ba dòng điện khác Giả sử dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ Vậy cường độ dòng điện đoạn 𝐸𝐹𝐴𝐵 I1 , đoạn 𝐵𝐶𝐷𝐸 I3 đoạn 𝐸𝐵 I2 Sử dụng Định luật Kirchhoff bảo toàn điện tích cho nút 𝐵 mang lại phương trình 𝐼1 + 𝐼2 = 𝐼3 Trang 49 De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac Đối với nút E, nhận phương trình tương tự Sau đó, ta sử dụng định luật điện áp Kirchhoff −𝑎5 𝐼1 + (−𝑎8 ) − 𝑎4 𝐼1 − 𝑎1 𝐼1 − 𝑎3 + 𝑎6 𝐼2 = Khi qua acquy từ (-) sang (+) đoạn 𝐸𝐹 có hiệu điện −𝑎8 , đoạn 𝐹𝐴 qua điện trở 𝑎4 Ω hiệu điện −𝑎4 𝐼1 tương tự cách tìm thấy khác biệt tiềm đoạn khác vòng lặp 𝐸𝐹𝐴𝐵 Trong vòng lặp 𝐵𝐶𝐷𝐸, Định luật bảo toàn lượng Kirchhoff mang lại phương trình sau: −𝑎5 𝐼3 + 𝑎9 − 𝑎6 𝐼2 + 𝑎3 = Bây ta có ba phương trình với ba ẩn số: 𝐼1 {(−𝑎5 − 𝑎4 − 𝑎1 )𝐼1 +𝐼2 +𝑎6 𝐼2 −𝑎6 𝐼2 𝐼3 −𝑎5 𝐼3 = = = 𝑎3 + 𝑎8 −𝑎3 − 𝑎9 Ma trận mở rộng hệ [−𝑎5 − 𝑎4 − 𝑎1 𝑎6 −𝑎6 −𝑎5 = = 𝑎3 + 𝑎8 ] (10) = −𝑎3 − 𝑎9 Ví dụ : Tìm cường độ dịng điện mạch cho mạng sau Giải Trang 50 De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac Áp dụng công thức (10) ta 𝐼1 {−19𝐼1 +𝐼2 +10𝐼2 −10𝐼2 𝐼3 −30𝐼3 = = = 90 −180 Ma trận tăng cường dạng bậc thang rút gọn hệ sau: [−19 10 −10 1 90 ] → [0 −30 −180 29 19 −23.45 90 ] −149 Hệ có nghiệm sau: 𝐼1 = −1.698 𝐼2 = 5.7736 𝐼3 = 4.0755 Bài tốn Xây dựng hệ phương trình tuyến tính cho cường độ dòng điện mạch mạng sau Giải Hãy gán dòng điện cho phần mạch điểm nút Ta có hai điểm nút cung cấp cho ta ba dòng điện khác Giả sử dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ Vậy cường độ dòng điện đoạn 𝐹𝐺𝐻 I1, đoạn 𝐺𝐻𝐴𝐵 I2 , đoạn 𝐺𝐵𝐶𝐹 I3 đoạn 𝐶𝐷𝐸𝐹 I4 Trang 51 De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac Sử dụng Định luật Kirchhoff bảo toàn điện tích cho nút 𝐶 mang lại phương trình 𝐼1 + 𝐼2 + 𝐼3 = I4 Đối với nút 𝐹, nhận phương trình tương tự Sau đó, ta sử dụng định luật điện áp Kirchhoff 1.12 Ứng dụng phân luồng giao thông 1.12.1 Giới thiệu Trong năm gần đây, khái niệm công cụ phân tích mạng chứng minh hữu ích nhiều lĩnh vực khác, chẳng hạn lý thuyết thông tin nghiên cứu hệ thống giao thông Phân tích sau lưu lượng giao thơng qua mạng lưới đường thời kỳ cao điểm minh họa cách hệ phương trình tuyến tính có nhiều nghiệm phát sinh thực tế Nó đại diện cho khu vực trung tâm thành phố Các đường phố chiều, với mũi tên hướng lưu lượng giao thông Lưu lượng truy cập vào khỏi mạng đo phương tiện (vph) Bài tốn Mơ tả lưu lượng giao thơng hệ phương trình tuyến tính Trang 52 De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac Giải Giả sử luật giao thông sau áp dụng: Tất phương tiện vào giao lộ phải rời khỏi giao lộ Sự bảo tồn giới hạn dịng chảy (so sánh với quy tắc điểm Kirchhoff) dẫn đến hệ phương trình tuyến tính: Giao lộ A: Giao thơng vào = 𝑥1 + 𝑥2 Giao thơng 𝑎1 + 𝑎8 𝑥1 + 𝑥2 = 𝑎1 + 𝑎8 Giao lộ B: Giao thông vào 𝑎2 + 𝑎3 Giao thông = 𝑥1 + 𝑥4 𝑥1 + 𝑥4 = 𝑎2 + 𝑎3 Giao lộ C: Giao thông vào = 𝑥3 + 𝑥4 Giao thơng = 𝑎4 + 𝑎5 𝑥3 + 𝑥4 = 𝑎4 + 𝑎5 Giao lộ D: Giao thông vào = 𝑎6 + 𝑎7 Giao thông 𝑥2 + 𝑥3 Trang 53 De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac 𝑥2 + 𝑥3 = 𝑎6 + 𝑎7 Những ràng buộc lưu lượng mô tả hệ phương trình tuyến tính sau: 𝑥1 𝑥 { 𝑥3 𝑥2 +𝑥2 +𝑥4 +𝑥4 +𝑥3 = 𝑎1 + 𝑎8 = 𝑎2 + 𝑎3 = 𝑎4 + 𝑎5 (10) = 𝑎6 + 𝑎7 Ví dụ Giá trị nhỏ 𝑥3 khơng dẫn đến tắc nghẽn giao thông Giải Áp dụng công thức (10) ta 𝑥1 𝑥 { 𝑥3 𝑥2 +𝑥2 +𝑥4 +𝑥4 +𝑥3 = 625 = 475 = 900 = 1050 Ma trận tăng cường dạng bậc thang rút gọn hệ sau: 1 [ 0 0 0 1 1 625 475 ]→[ 900 1050 0 0 0 −1 −1 475 150 ] 900 Hệ phương trình tương ứng với điều rút gọn Trang 54 De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac 𝑥1 𝑥 { 𝑥3 +𝑥4 −𝑥4 +𝑥4 = 475 = 150 = 900 Thể biến theo biến lại, ta 𝑥1 = {𝑥2 = 𝑥3 = −𝑥4 𝑥4 −𝑥4 +475 +150 +900 Tất luồng lưu lượng phải không âm (âm luồng hiểu phương tiện di chuyển sai hướng đường chiều) Do đó, giá trị nhỏ 𝑥3 475 + 900 425 Bất kỳ công việc làm đường Võ Nguyên Giáp phải cho phép lưu lượng giao thơng 425 vph Bài toán Giả sử phố chiều số lượng xe đạp trung bình vào rời khỏi đoạn đường 10km nghỉ lớp đưa biểu đồ Mô tả lưu lượng giao thơng hệ phương trình tuyến tính Giải Giả sử số lượng xe đạp vào giao lộ với số lượng xe đạp rời khỏi giao lộ Đối với giao điểm, thực tế hiển thị phương trình 𝑥4 + 𝑎8 = 𝑥1 + 𝑎1 Trang 55 De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac 𝑥3 + 𝑎7 = 𝑥4 + 𝑎6 𝑥2 + 𝑎4 = 𝑥3 + 𝑎5 𝑥1 + 𝑎2 = 𝑥2 +𝑎3 Viết lại hệ phương trình tuyến tính này: −𝑥1 𝑥 { 𝑥2 𝑥1 +𝑥4 −𝑥4 −𝑥3 −𝑥2 = 𝑎1 −𝑎8 = 𝑎6 − 𝑎7 = 𝑎5 − 𝑎4 (11) = 𝑎3 − 𝑎2 Ví dụ Giả sử phố chiều số lượng xe đạp trung bình vào rời khỏi đoạn đường 10 dặm nghỉ lớp đưa biểu đồ Tìm số lượng giao thơng bốn giao điểm Giải Áp dụng công thức (11) ta −𝑥1 𝑥 { 𝑥2 𝑥1 𝑥4 −𝑥4 −𝑥3 −𝑥2 = = = = 130 60 −240 50 Ma trận tăng cường dạng bậc thang rút gọn hệ sau: Trang 56 De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac −1 [ 0 −1 −1 −1 0 130 60 ]→[ −240 50 1 0 0 −1 −1 −1 130 −180 ] 60 Hệ phương trình tương ứng với điều rút gọn 𝑥1 = 𝑥4 {𝑥2 = 𝑥4 𝑥3 = 𝑥4 +130 −180 +60 Vì có biến tự nên tốn có nhiều nghiệm khả thi, 𝑥4 > 180 Nếu x = 400 hệ 𝑥1 = {𝑥2 = 𝑥3 = 530 220 460 KẾT LUẬN Hệ phương trình tuyến tính đại số ma trận ứng dụng phổ biến từ tốn đơn giản , số lượng tính tốn cỡ nhỏ sống hàng ngày toán vô trừu Trang 57 De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac tượng phức tạp với số lượng phép tính lớn lĩnh vực lý thuyết trị chơi, khoa học máy tính, tài - kinh tế, y học, mật mã,… Luận văn đề cập đến vấn đề y học, hóa học, vật lý, mật mã vấn đề tốn học nhằm góp phần tìm lời giải đáp hệ phương trình tuyến tính đại số ma trận Với chương trình giáo dục tích hợp tiên tiến, thơng qua Tốn học dựa tảng kiến thức hệ phương trình tuyến tính đại số ma trận với hỗ trợ máy tính ta giải thích tốn vô trừu tượng phức tạp với số lượng phép tính lớn, vượt xa khỏi khả tự nhiên người TÀI LIỆU THAM KHẢO 1) ANTON, H C RORRES Đại số tuyến tính sơ cấp: Phiên ứng dụng , tái lần thứ New York: John Wiley & Sons, Inc., 1994 Trang 58 De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac De.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khacDe.tai.mot.so.ung.dung.cua.dai.so.tuyen.tinh.vao.cac.linh.vuc.khac