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(2)矩阵 超市里有很多顾客,要记录、管理和计算很多向量。这时就需要把矩阵作为工具。例如,有A1、A2、A3、A4四位顾客,他们的购货数量如下(每种商品的单位都是500克):
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我们把表中的数构成有序(在横向和纵向两个方向上都有序)的“数字阵”
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把这个“数字阵”叫做购货的数量矩阵。这是一个四行五列,即4×5矩阵。每一行都是一个5维的向量,分别表示四个顾客购货的数量矩阵,它们与价格向量的数量积分别表示四个顾客应付的款额。这四个数量积构成的向量:
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就是矩阵A与向量b的乘积,记作Ab。
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从计算中不难看出,在进行矩阵与向量的乘法时,矩阵的列数必须与向量的维数相同,而积向量的维数恰与矩阵的行数相同。
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在(2)式中,价格向量被写成有序的一列数,其实际意义与写成一行数相同,只是为便于实施数学运算而已。n维向量(a1 a2 …an )可看作是
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1×n矩阵;而可看作是n×1矩阵。
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作为经营单位,超市是需要计算利润的。如果上述五种商品的单位利润如下:
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那么,利润额的计算方法与营业额的计算方法一样,只需求出顾客购货的数量矩阵A与单位利润向量c=(0.2,0.1,0.3,0.05,0.4)的乘积:
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(3)式右边列向量中的元素分别表示每笔生意的利润额。
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如果超市要在计算每笔生意的营业额同时,一并计算其利润额,那么就应该进行如下的矩阵乘法:
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仔细观察,可见(4)式的左边的第一个矩阵是购货的数量矩阵,第二个矩阵是单价向量和利润向量构成的矩阵,它们的乘积得到右边的矩阵,这个矩阵的第一列是每笔生意的营业额,第二列是每笔生意的利润额。这就是矩阵与矩阵的乘积。同理,如果该超市还要计算每笔生意所产生的其他指标额(如成本、损耗等),也可类似地同时进行。
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数学文化教程 第四节 非线性数学 蝴蝶效应
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