线性代数(简明版-经管类)
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第 四 章
第 五 章
内积的定义
内积的运算性质
向量的长度
向量长度的性质
单位向量
向量间的夹角
向量的正交
正交向量组与规范正交向量组
正交向量组的性质
正交基
规范正交基
线性无关向量组的规范正交化
正交矩阵的定义
正交矩阵的性质
正交变换及其性质
正交矩阵的充要条件
特征值的求法
特征向量的求法
特征值与特征向量的定义
转置矩阵的特征值
特征值和与积的性质
矩阵多项式的特征值
特征值与特征向量的性质定理
相似矩阵
相似矩阵的性质
相似矩阵的特征值与特征向量
矩阵与对角矩阵相似的充要条件
矩阵与对角矩阵相似的条件
矩阵的对角化
矩阵可对角化的条件
矩阵对角化的步骤
利用矩阵对角化计算矩阵的高次幂
实对称矩阵特征值的性质
实对称矩阵互异特征值的特征向量的性质
实对称矩阵的重根特征值与对应的特征向量
实对称矩阵可对角化的性质
实对称矩阵对角化的步骤
 
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捕食者与被捕食者系统

    例3  某森林中,猫头鹰以鼠为食. 记猫头鹰和鼠在时间的数量为,其中是以月份为单位的时间,是研究区域中的猫头鹰,是鼠的数量(单位:千). 假定生态学家已建立了猫头鹰与鼠的自然系统模型:

                                      (1)

其中是一个待定的正参数. 第一个方程中的表明,如果没有鼠做食物,每个月只有的猫头鹰可以存活,第二个方程中的表明,如果没有猫头鹰捕食,鼠的数量每个月会增加. 如果鼠充足,猫头鹰的数量将会增加,负项用以表示猫头鹰的捕食所导致野鼠的死亡数(事实上,平均每个月一只猫头鹰吃掉鼠约只). 当捕食参数时,则两个种群都会增长. 估计这个长期增长率及猫头鹰与鼠的最终比值.

时,式(1)的系数矩阵

                           

求得的全部特征值        

其对应的特征向量分别是     .

初始向量. 令

                           

时,则

                

                  .

假定,则对总够大的趋于,进而

                     .                  (2)

越大式(2)的近似程度越高,故对于充分大的

                     .            (3)

式(3)的近似表明,最后的每个元素(猫头鹰和鼠的数量)几乎每个月都近似地增长了倍,即有的月增长率. 由式(2)知,约为的倍数,所以中元素的比值约为,即每只猫头鹰对应着约只鼠.

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