线性代数应用课件.ppt

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1、线性代数的应用线性代数的应用举例一、搜索引擎二、矩阵在密码学中的应用三、线性方程组的应用矩阵的英文怎么说?matrix[meitriks]n.(pl.matrixes,-trices[5meitrisi:z]①(生物形成生长的)母体,母体组织;【解】子宫②发源地,策源地③【生】细胞间质,基质④【矿】母岩,杂矿石,基岩;【地质】脉石,填质;(岩石中化石等的)痕印⑤【冶】(合金的)基体⑥【刷】纸型,字模⑦唱片模子⑧【数】阵,矩阵,真值表,母式;【无】矩阵变换电路;【语】主句、独立句matrixmatrix矩阵-----Matrix这两个人是谁?1998年斯坦福大学两位

2、博士生LarryPage和SergeyBrin创立了Google.Google搜索引擎Google的核心技术是通过网页级别(PageRank)对多达30多亿的网页进行重要性分析,如果网页A链接到网页B,google就认为“网页A投了网页B一票”G是一个巨大而稀疏的矩阵各个页面的链入数目:各个页面的链出数目:再定义矩阵A:则A是Markov链的转移概率矩阵,可以证明:A的最大特征值为1,相应的特征向量x满足则x是Markov链的平稳分布,也就是Google的PageRank.这两个人是LarryPage和SergeyBrin这两个人是谁?二、矩阵在密码学中的应用原来

3、的消息—明文密文加密当矩阵A可逆时,对中所有的X,等式XAX左乘以左乘以用可逆矩阵来加密余则成和翠平都知道的密码矩阵是其逆矩阵为:余则成和翠平共同约定:12345678910,……25,26ABCDEFGHIJ,……YZ另外,0表示空格,27表示句号,等等{1,3,3,15,13,16,12,9,19,8,0,20,8,5,0,20,1,19,11,27}于是例如密文:表示:ACCOMPLISHTHETASK把这个消息:ACCOMPLISHTHETASK按列写成4×5矩阵X然后加密:发送简单!我用左乘收到的密文AX就行了{1,3,3,15,13,16,12,9,1

4、9,8,0,20,8,5,0,20,1,19,11,27}原来是:也就是ACCOMPLISHTHETASK为了使加密的保密性更强,用于加密的矩阵A的阶数越大越好,而且还得保证密码矩阵的元素都是整数三、线性方程组的应用3.1《九章算术》中方程术3.2文学作品中的方程组3.3交通流量3.4电路网络3.5化学平衡方程式3.6构造有营养的减肥食谱3.1《九章算术》从先秦到西汉中叶经众多学者编撰、修改的一部数学著作全书246个问题,分为9章:方田、粟米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、方程、勾股有一些问题可以追溯到周代《周礼》的“六艺”其中一门是“九数”方程术:今有上禾三秉

5、,中禾二秉,下禾一秉,实三十九斗;上禾二秉,中禾三秉,下禾一秉,实三十四斗;上禾一秉,中禾二秉,下禾三秉,实二十六斗;问上、中、下禾实一秉各几何?设上、中、下禾各一秉打出的粮食分别为x,y,z斗,则问题就是解决方法:遍乘直除法-------Gauss消去法射雕英雄传3.2文学作品中的方程组郭靖扶着黄蓉跟着过去,只见那内室墙壁围成圆形,地下满铺细沙,沙上画着许多横直符号和圆圈,又写着些“太”、“天元”、“地元”、“人元”、“物元”等字。郭靖看得不知所云,生怕落足踏坏了沙上符字,站在门口,不敢入内。黄蓉自幼受父亲教导,颇精历数之术,见到地下符字,知道尽是些术数中的难题

6、,那是算经中的“天元之术”,虽然甚是繁复,但只要一明其法,也无甚难处(按:即今日代数中多元多次方程式,我国古代算经中早记其法,天、地、人、物四字即西方代数中X、Y、Z、W四未知数)。黄蓉从腰间抽出竹棒,倚在郭靖身上,随想随在沙上书写,片刻之间,将沙上所列的七八道算题尽数解开。这些算题那女子苦思数月,未得其解,至此不由得惊讶异常,呆了半晌,忽问:“你是人吗?”黄蓉微微一笑,道:“天元四元之术,何足道哉?算经中共有一十九元,‘人’之上是仙,明、霄、汉、垒、层、高、上、天,‘人’之下是地、下、低、减、落、逝、泉、暗、鬼。算到第十九元,方才有点不易罢啦!”那女子沮丧失色,

7、身子摇了几摇,突然一交跌在细沙之中,双手捧头,苦苦思索,过了一会,忽然抬起头来,脸有喜色,道:“你的算法自然精我百倍,可是我问你:将一至九这九个数字排成三列,不论纵横斜角,每三字相加都是十五,如何排法?”黄蓉心想:“我爹爹经营桃花岛,五行生克之变,何等精奥?这九宫之法是桃花岛阵图的根基,岂有不知之理?”当下低声诵道:“九宫之义,法以灵龟,二四为肩,六八为足,左三右七,戴九履一,五居中央。”边说边画,在沙上画了一个九宫之图。那女子面如死灰,叹道:“只道这是我独创的秘法,原来早有歌诀传世。”黄蓉笑道:“不但九宫,即使四四图,五五图,以至百子图,亦不足为奇。黄蓉笑道:“

8、不但九宫,

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