Помогите, пожалуйста с высшей математикой(( Тема: Линейная модель обмена (модель...

Question

Дан 1 ответ

Правильный ответ

Пошаговое объяснение:

$A= \left[\begin{array}{ccc}\frac{1}{2} &\frac{1}{4} &\frac{1}{3} \\\frac{1}{3} &\frac{1}{2} &\frac{1}{3} \\a_{31}&a_{32}&a_{33}\end{array}\right] .\\$

Так как в данной задаче сумма каждого столбца

должна быть равна 1, ⇒

$a_{31}=1-(\frac{1}{2} +\frac{1}{3} )=1-\frac{5}{6} =\frac{1}{6}\\ a_{32}=1-(\frac{1}{4}+\frac{1}{2})=1-\frac{3}{4}=\frac{1}{4} \\ a_{33}=1-(\frac{1}{3}+\frac{1}{3} ) =1-\frac{2}{3} =\frac{1}{3}$

Матрица приобретает вид:

$A= \left[\begin{array}{ccc}\frac{1}{2} &\frac{1}{4} &\frac{1}{3} \\\frac{1}{3} &\frac{1}{2} &\frac{1}{3} \\\frac{1}{6} &\frac{1}{4} &\frac{1}{3} \end{array}\right] .\\$

Найдём собственный вектор х'', отвечающий

собственному значению λ=1.

Для этого решим уравнение: (А-Е)*х''=0''.

Найдём А-Е:

$A-E= \left[\begin{array}{ccc}\frac{1}{2} &\frac{1}{4} &\frac{1}{3} \\\frac{1}{3} &\frac{1}{2} &\frac{1}{3} \\\frac{1}{6} &\frac{1}{4} &\frac{1}{3} \end{array}\right] -\left[\begin{array}{ccc}1&0&0\\0&1&0\\0&0&1\end{array}\right]= A= \left[\begin{array}{ccc}-\frac{1}{2} &\frac{1}{4} &\frac{1}{3} \\\frac{1}{3} &-\frac{1}{2} &\frac{1}{3} \\\frac{1}{6} &\frac{1}{4} &-\frac{2}{3} \end{array}\right] .\\$

Тогда еравнение (А-Е)*х''=0'' можно записать в виде следующей однородной системы линейных алгебраических

уравнений:

$-\frac{1}{2} x_1+\frac{1}{2}x_2+\frac{1}{3} x_3=0\\ \frac{1}{3}x_1-\frac{1}{x}x_2+\frac{1}{3} x_3 =0\\\frac{1}{6}x_1+\frac{1}{4} x_2-\frac{2}{3}x_3=0.$

Выполним преобразования.

Умножим первое уравнение на -6, второе уравнение на 3,

а третье уравненик на 12:

$3x_1-3x_2-2x_3=0\\2x_1-3x_2+2x_3=0\\2x_1+3x_2-8x_3-0.$

Решим эту систему методом Гаусса.

Запишем расширенную матрицу системы:

$\left[\begin{array}{ccc}3&-3&-2|0\\2&-3&2}|0\\2&3&-8|0\end{array}\right].$

Разделим вторую строку на 2:

$\left[\begin{array}{ccc}3&-3&-2|0\\1&-1,5&1|0\\2&3&-8|0\end{array}\right].$

Поменяем местами первую и вторую строки:

$\left[\begin{array}{ccc}1&-1,5&1|0\\3&-3&-2|0\\2&3&-8|0\end{array}\right].$

Прибавим ко второй строке первую, умноженную на -3:

$\left[\begin{array}{ccc}1&-1,5&1|0\\0&1,5&-5|0\\2&3&-8|0\end{array}\right].$

Прибавим к третьей строке первую, умноженную на -2:

$\left[\begin{array}{ccc}1&-1,5&1|0\\0&1,5&-5|0\\0&6&-10|0\end{array}\right].$

Прибавим к третьей строке вторую, умноженную на 4:

$\left[\begin{array}{ccc}1&-1,5&1|0\\0&1,5&-5|0\\0&0&-30|0\end{array}\right].$

Таким образом:

$x_1-1,5x_2+x_3=0\\1,5x_2-5x_3=0\\-30x_3=0$

Разделим третью строку на -30:

$x_1-1,5x_2+x_3=0\\1,5x_2-5x_3=0\\x_3=0$

Следовательно:

$1,5x_2-5x_3=0\\\frac{3}{2} x_2=5x_3|*\frac{2}{3} \\x_2 =\frac{10}{3}x_3.\\x_1-1,5x_2+x_3=0\\x_1-\frac{3}{2} x_2+x_3=0\\x_1-\frac{3}{2} *\frac{10}{3}x_3+x_3=0\\ x_1-5x_3+x_3=0\\x_1-4x_3=0\\x_1=4x_3.$

Пусть х₃=с ⇒

$x_1=4c;x_2=\frac{10}{3}c;x_3=c.\\x_1:x_2:x_3=4:\frac{10}{3} :1\\x_1:x_2:x_3=12:10 :3.$

Ответ: x₁:x₂:x₃=12:10:3.

sangers1959_zn (253k баллов) 28 Апр, 22