Hệ phương trình tuyến tính thuần nhất có nhiều ứng dụng trong khoa học, kĩ thuật. Một trong những ứng dụng đơn giản là dùng để cân bằng các phản ứng hóa học.
Ứng dụng của hệ phương trình tuyến tính trong cân bằng phản ứng hóa học
Giả sử ta cần cân bằng phản ứng hóa học
CH4+O2 -> CO2+H2O.
Để cân bằng phản ứng, ta cần tìm các số nguyên dương x, y, z, t sao cho
xCH4+yO2 -> zCO2+tH2O.
Đối với mỗi nguyên tố, số nguyên tử ở vế phải và vế trái phải bằng nhau, ta có:
Carbon: x=z
Hydrogen: 4x=2t
Oxygen: 2y=2z+t
Từ đó ta có hệ phương trình tuyến tính thuần nhất:
x-z=0
4x-2t=0
2y-2z-t=0
Giải hệ, ta có nghiệm tổng quát:
x=t/2, y=t, z=t/2, t là số thực tùy ý.
Số nguyên dương t nhỏ nhất để x, y, z, t là nguyên dương là t=2.
Do đó cân bằng được phương trình phản ứng:
CH4+2O2 -> CO2+2H2O.
Các phương trình hóa học phức tạp hơn cũng được cân bằng bởi cách giải các hệ phương trình tuyến tính tương tự.
» Tin mới nhất:
» Các tin khác: