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。
三、线性代数在实际中的应用
f下面将从几个领域出发简要谈一下线性代数在实际生活中的应用。1在运筹学中的应用运筹学的一个重要议题是线性规划,许多重要的管理决策是在线性规划模型的基础上做出的。而线性规划则要用到大量的线性代数的知识进行处理。如果你掌握了线性代数及线性规划的相关知识,那么你就可以将实际生活中的大量问题抽象为线性规划问题,从而得到最优解。比如,航空运输业就使用线性规划来调度航班,监视飞行及机场的维护运作等;又如,你作为一个大商场的老板,线性规划可以帮助你合理的安排各种商品的进货,以达到最大利润。即使你是一家小商店的老板,你也可以运用线性代数知识来合理的安排各种商品的进货,以达到最大利润;或者你仅仅是一个大家庭中的一员,你同样可以用规划的办法来使你们的家庭预算达到最小。这些都是实际的应用。2在电子、软件工程中的应用由于线性代数是研究线性网络的主要工具,因此,电路分析、线性信号系
统分析、数字滤波器分析设计等需要线代;在进行IC集成电路设计时,对付数百万个集体管的仿真软件也需要依赖线性方程组的方法;对于光电及射频工
程,电磁场、光波导分析都是向量场的分析,比如光调制器分析研制需要张量矩阵,手机信号处理等等也离不开矩阵运算。此外,3D游戏的制作也是以图形的矩阵运算为基础的,游戏里的大量图像数据处理更离不开矩阵这个强大的工具,比如电影《阿凡达》中大量的后期电脑制作,如果没有线代的数学工具简
直难以想象。3在工业生产和经济管理中的应用在工业生产和经济管理方面应用最广的应该是行列式了,人们可以利用行
列式解决部分工程中的现实问题。例如:日常会计工作中有时会遇到的一些单位成本问题,虽然成本会计可以算出单位成本,用约当产量法或定额法或原材料成本法,但只能求得近似值,不能求得精确值。许多工程施工中,经常遇到计算断面面积、开挖或回填方量的工作。根据行列式的几何意义,将其与实际纵断图结合分析,可以直接计算出结果,并具有精确、简便的优点。
4在机械工程领域中的应用在机械工程领域复杂线性方程组的数值求解是经常遇见的问题,而且机械工程中的一些多解问题,例如机构转配构型,机器人机构树状解和设计方案的多解问题等,常常需要线性代数中线性r