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數(shù)學工具在電路分析中的應(yīng)用

汽車電子技術(shù) ? 來源:滑小稽筆記 ? 作者:電子技術(shù)園地 ? 2023-03-02 14:34 ? 次閱讀

1、線性方程組的求解

(1)矩陣的初等行變換:矩陣的初等行變換有三種變換,即交換兩行,以數(shù)k乘某行所有元素,將某一行的k倍加到另一行。例如將如下矩陣進行行變換有:

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(2)行階梯型矩陣與行最簡形矩陣

行階梯型矩陣是:從第一行某元素左方的豎線開始到最后一列某元素下方的橫線結(jié)束的階梯線,它的左下方的元素全為0;每段豎線的高度為一行,豎線的右方的第一個元素非零,如圖所示:

行最簡形矩陣是:若行階梯型矩陣非零行的首個非零元素為1,且非零元素所在的列其他元素均為0,如圖所示:

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(3)求解齊次線性方程組的步驟是:將方程組的系數(shù)寫成矩陣形式,然后采用初等行變換將矩陣化為行階梯型矩陣或行最簡形矩陣。

(4)方程組的解具有三種可能:有唯一解,有無窮多解和無解。

齊次線性方程組不可能無解,最次也有0解,故齊次線性方程組只有兩種情況:若系數(shù)矩陣存在全0行,則方程組有無窮多解,若不存在全0行,則方程組有唯一解。

非齊次線性方程組由于增加了一列方程中等號后面的元素,所以有三種情況,若系數(shù)矩陣存在全0行,則方程組有無窮多解,若系數(shù)全為0且等號后面的數(shù)也為0,則方程組有唯一解,若系數(shù)全為0但等號后面的數(shù)不為0,則方程組無解。

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(5)克拉默法則:建議克拉默法則最好只用在有2個未知數(shù)的方程組。

寫出系數(shù)行列式,若系數(shù)行列式不為0,則方程組有唯一解,反之,放棄克拉默法則。

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2、多項式合并為乘積的形式

(1)二次多項式的合并:對于二次多項式,一般可以湊完全平方公式或者采用因式分解的方式變?yōu)槌朔e的形式,如

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(2)三階以上多項式的合并

方法1:采用楊輝三角可以根據(jù)系數(shù)看出乘積的形式,楊輝三角的排列如下圖所示:

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方法2:多項式除法,無論是階次多高的方程,只要能看出一個使等式為0的解,即可采用多項式除法。

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方法3:利用恒等的原則,將奇次項與偶此項劃分在等式兩邊進行合并同類項。

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3、 乘積形式化為代數(shù)和形式 (有理函數(shù)拆分)

對于有理函數(shù)的拆分,首先將分母寫為乘積的形式,而后采用如下兩種方法之一即可。分母寫為乘積形式有兩種情況需要注意:

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4、此外,函數(shù)的求導(dǎo),積分,級數(shù)求和在電路分析中也經(jīng)常用到,這三部分內(nèi)容請參照高等數(shù)學學習即可。

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