Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

razdel1UMK

.pdf
Скачиваний:
24
Добавлен:
17.03.2015
Размер:
1.31 Mб
Скачать

6

600

1200

7

7

1200

600

3

8

600

1350

20

9

450

1200

16

10

1200

450

25

11

600

1350

30

12

600

1250

32

13

600

600

22

14

1200

600

28

15

450

600

34

21

600

1200

24

22

1250

600

80

23

450

1200

50

24

600

600

48

25

600

450

56

26

600

1350

8

27

450

600

18

28

600

450

20

29

600

1350

35

30

450

1200

14

Задание №7

Найти координаты вершины D параллелограмма ABCD

 

A

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

C

 

1

 

(1, 3, 2)

 

 

(4,1, 0)

 

(5, 1, 3)

16

 

(7,3,5)

 

(4,1, 2)

(3, 2,1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

(3, 2,

1)

 

 

(1, 7, 4)

(2,

3,5)

17

 

(2,1,

2)

 

(3, 0,

5)

2, 7,1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

3

(1, 7,5)

 

3, 4, 2)

(1,8, 0)

18

 

 

 

 

 

(3, 2, 7)

 

(8,3,1)

 

 

(

 

 

 

 

( 5, 4,5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1,5,3)

 

 

 

 

 

 

 

4

 

(5, 6, 2)

 

 

(4,3,1)

(2, 7, 0)

19

 

 

(1, 2,3)

(3, 4, 2)

5

(4, 2,

5)

 

(1,

1,1)

(0, 7,

4)

20

 

(4,3, 6)

 

(4, 2,1)

3, 2,5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

6

 

 

 

 

 

 

(1, 2,3)

(5,1,

1)

21

 

(5, 0,5)

 

(4,3, 0)

(1,5,

4)

 

( 3, 4, 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(7,3, 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

7

(1,1, 2)

 

 

(3, 2, 0)

(1, 4,5)

22

 

 

 

(1, 2, 4)

 

(2,1,3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

(4,3,5)

 

1, 4,3)

(2,1,

1)

23

 

(1, 4,

2)

 

(3, 2, 0)

 

(4,1,5)

 

 

(

 

 

 

 

 

 

 

 

9

(2,3,1)

 

 

2,1, 0)

(5, 4,

3)

24

 

(3, 2, 0)

 

(4,1,5)

(3, 2,5)

 

 

(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2, 4, 6)

 

 

 

 

 

 

 

10

(1, 2,5)

 

(2, 0, 4)

(3, 2,1)

25

 

 

(4,3, 0)

(5, 1, 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3, 2, 4)

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

(6, 2,3)

 

 

(3, 4,1)

(1,3,5)

26

 

 

(3, 0,5)

 

(4, 2,1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2, 7, 2)

 

 

 

 

 

 

 

12

 

(1,1, 1)

 

(3, 7, 2)

(5, 4,8)

27

 

 

 

(4,5, 3)

(1, 2,3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3, 4,5)

 

 

 

 

 

 

 

 

13

4(1, 4, 2)

 

(3,5, 3)

 

(1, 3, 4)

28

 

 

(3, 2,1)

 

(1, 2, 4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2,3, 3)

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

(5, 2, 7)

 

(4, 3,1)

(2, 0, 4)

29

 

 

 

(3, 2,1)

 

(1, 2, 6)

15

(3, 2,1)

 

(3,

 

3, 4)

(3,1, 7)

30

 

(4,5,5)

 

(1,

3, 2)

3, 2,1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание №8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найти косинус угла между векторами a и

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

b

 

 

1

 

{1, 2, 4}

 

 

 

 

3, 4,1}

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

{1, 2,3}

 

 

 

 

 

{2,1, 0}

 

 

 

 

 

 

 

{

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{7,3, 2}

 

 

 

 

 

 

2

 

{3, 4, 2}

 

 

 

{1, 2, 0}

 

 

 

 

17

 

 

 

 

 

 

 

 

{3, 2,1}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{4, 5,3}

 

 

 

 

 

 

3

 

{4, 2,1}

 

 

 

{1, 2,1}

 

 

 

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

{1, 0,1}

 

101

4

{1,3,

1}

{2,

1, 2}

 

 

 

19

{6, 4, 2}

 

1, 2,1}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{

 

 

5

{2,

1,3}

{2,1,1}

 

 

 

20

{1, 4,3}

1, 2,

1}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{

 

 

6

{1, 2,1}

{3,1, 0}

 

 

 

21

{2, 3,5}

{2,3, 1}

7

{2,3,

1}

{4,1, 2}

 

 

 

22

{3, 4,

 

2}

1, 0, 2}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{

 

8

{4, 1,3}

{2,1,1}

 

 

 

23

{6, 5,3}

{2,3,1}

9

 

 

 

 

 

3, 2,1}

 

 

 

24

{1, 2, 7}

{3,

4,1}

 

{

1, 2,3}

{

 

 

 

 

 

 

 

 

10

{2, 3, 4}

{1, 0,1}

 

 

 

25

{3, 4,1}

{1, 2, 0}

11

{3, 4,

2}

{1, 2,

1}

 

 

 

26

{4,3,5}

1,

2,3}

 

 

 

 

 

 

 

 

{

 

 

 

12

 

 

 

 

 

{4, 2,1}

 

 

 

27

{1, 7,

2}

 

3, 2,1}

 

{

1,3, 0}

 

 

 

 

 

 

 

{

 

 

13

{1,

4, 2}

{0,3, 2}

 

 

 

28

{4,5,1}

 

2, 0,3}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{

 

 

14

{2,

 

2,1}

{1,1,1}

 

 

 

29

{6,3,

 

2}

 

1,3,1}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{

 

 

15

3,3,1}

{1, 2,3}

 

 

 

30

{5,

3, 4}

{2, 2,

 

3}

 

{

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание №9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При каком значении n векторы a и

 

ортогональны?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

1

{1, 2, n}

{3,1, 2}

 

 

 

16

 

 

 

 

 

{2,3, 4}

 

 

 

 

 

 

{ 7, 4, n}

2

{3, 4,1}

{n, 2,3}

 

 

 

17

{4, 5, 6}

{n,3, 2}

3

{1, 4, 5}

{2, n,1}

 

 

 

18

{1, 2, 3}

{8, n, 6}

4

{2,3, 2}

{n, 2,3}

 

 

 

19

{4, 7, 2}

{1, 2, n}

5

{3, 2, 0}

{4, n, 3}

 

 

 

20

{n, 4, 3}

{4,3, 2}

6

1, n,3}

{2, 2,

3}

 

 

 

21

{1, n,

 

8}

{3, 4,1}

 

{

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

{n, 2,1}

{2,3, 4}

 

 

 

22

{7, 6, n}

{2, 3, 2}

8

{3, n, 4}

{5, 2,3}

 

 

 

23

{4, 3, 2}

{n,3,5}

9

{2, 3, n}

{4,3,1}

 

 

 

24

{2, 2, 3}

{4, n,5}

10

{1, 7, 2}

{n,

 

2,3}

 

 

 

25

{7,3, 4}

3,5, n}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{

 

11

{2,5,

3}

{3, n, 2}

 

 

 

26

{n,5, 7}

 

2,3,1}

 

 

 

 

 

 

 

{

 

 

12

{1, 2,

3}

{3, 2, n}

 

 

 

27

{7, n, 4}

 

3, 2,1}

 

 

 

 

 

 

 

{

 

 

13

{3, 4, n}

{2, 3,1}

 

 

 

28

{4, 5, n}

{7, 6, 4}

14

{n, 2,5}

{2, 3, 4}

 

 

 

29

{1, 2,8}

{n, 4, 2}

15

{2, n, 4}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

{3, 2,

 

6}

3, n, 4}

 

{ 3, 2, 7}

 

 

 

 

 

 

 

{

 

102

Задание №10

Вычислить площадь треугольника ABC: в № 1-16, если известны

координаты его вершин; в № 17-30 построенного на векторах a и b.

 

А

 

 

 

 

 

В

 

 

 

 

С

 

 

 

 

А

 

 

 

В

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

(1,1, 1)

 

(3,5, 2)

 

(2,1, 0)

 

9

 

 

 

(3, 2, 0)

 

(5, 1, 1)

 

(2, 0,1)

 

 

2

 

(3,5, 4)

 

 

 

 

(4, 4,1)

 

(3,1, 2)

 

10

 

 

 

(2, 3, 2)

 

 

(3, 2,3)

 

(2,1, 0)

 

 

3

 

(0,3, 2)

 

 

 

(3, 2, 4)

 

(1,3, 4)

 

11

 

 

(3, 4, 2)

 

 

 

 

(4, 6,3)

 

(4,3, 2)

 

 

4

 

 

 

1)

 

 

(1, 4, 0)

 

(0,3,1)

 

12

 

 

 

1, 2,3)

 

 

(0, 2, 4)

 

(1,

2,3)

 

 

 

( 1, 2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

(4,1, 3)

 

(5,3, 3)

 

(3, 2, 0)

 

13

 

 

 

(2, 4, 3)

 

 

(3,5, 4)

 

(3, 4, 0)

 

 

6

 

 

(1, 1, 2)

 

 

(3, 2, 0)

 

(3, 0,3)

 

14

 

 

(1, 2,3)

 

 

 

 

(4, 4, 2)

 

(2, 0,3)

 

 

7

 

(2, 2,1)

 

 

 

 

(3,5, 0)

 

(3, 2, 2)

 

15

 

 

(1,3, 2)

 

 

 

 

(2, 4, 0)

 

(2,3, 0)

 

 

8

 

(1,3, 0)

 

 

 

(4, 4, 1)

 

(2, 4,1)

 

16

 

 

 

(1, 2,3)

 

 

(4, 0, 2)

 

(3, 0,3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{1, 8, 4}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

 

 

{3, 0, 0}

 

 

 

{4, 2, 7}

24

 

 

 

 

 

 

{2,3, 0}

 

 

 

18

 

 

 

6, 2,1}

 

{4,3, 2}

 

 

25

 

 

 

{2, 6,5}

 

 

 

{1, 2,3}

 

 

 

 

 

 

{

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{1, 7, 1}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

 

 

{5, 5,5}

 

{2,3, 4}

 

 

26

 

 

 

 

 

 

{2, 0, 1}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{4, 6,1}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

{4, 6,5}

 

 

 

{2,1, 1}

27

 

 

 

 

 

 

{3, 1, 0}

 

21

 

 

8, 2, 0}

 

{1,

1,1}

 

 

28

 

 

 

{4,5,

2}

 

 

 

{1, 0,

1}

 

 

 

 

 

 

{

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

 

 

{7, 2,

4}

 

{2,3,1}

 

 

29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{1,1,1}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{ 3, 7, 0}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

 

 

{5,3,

 

2}

 

{0,1,1}

 

 

30

 

 

 

{2, 6,

 

1}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{ 1, 2,1}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание №11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определить: в № 1-15 значения

k , при котором векторы

 

 

a, b

 

и

c

 

 

компланарны; в № 16-30 значение

k ,

при

котором точки

A, B, C, D

 

расположены водной плоскости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{2, 0,3}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{2, 2, k}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{ 1,1,1}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{1,3,1}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

{2, 2,1}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{2,1, k}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{3,1, 0}

 

 

 

 

 

 

{k, 2,1}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{ 1,1, 2}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{1,3, 4}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

{3,3,1}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{0, k,3}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{0, 2, 2}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

{1, 2,1}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{2,1, k}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{1,1, 2}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

{2,3,1}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{3, k, 0}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{2,3,1}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

{1, 2, 2}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{3,1, k}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{3, 2, 2}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

{2, 2, 4}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{1, k,3}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{2, 2, 4}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

{1,1,3}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{k, 2, 2}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

103

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

{2, 2,1}

 

 

{1,1, 2}

 

 

 

 

 

{3, k,1}

 

11

 

 

 

{2, 2,5}

 

 

{3,1, 2}

 

 

 

 

 

{k, 0,3}

 

 

 

12

 

 

 

{0,3,5}

 

 

{1, 2,3}

 

 

 

 

 

{2, k,1}

 

 

 

13

 

 

 

{1, 4, 4}

 

 

{0,3, 2}

 

 

 

 

 

{1, 2, k}

 

 

 

14

 

 

 

{3, 4, 6}

 

 

{2,3,1}

 

 

 

 

 

{k, 2, 2}

 

 

 

15

 

 

 

{3, 4,1}

 

 

{2, 2, 2}

 

 

 

 

 

{2,3, k}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

B

 

 

 

C

 

 

 

 

 

D

 

16

 

 

(1,1, 0)

 

 

(2,3,1)

 

 

(1, 1, 2)

 

 

 

(3, 2, k)

 

 

17

 

 

(1, 0,1)

 

 

(4,3, 2)

 

 

(2,3, 2)

 

 

 

(1, k, 4)

 

 

18

 

 

(0,1,1)

 

 

 

 

(3, 2,1)

 

 

 

(k,3, 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

( 1, 2,3)

 

 

 

 

 

 

 

19

 

 

(1, 0, 0)

 

 

(3, 2,1)

 

 

(2,3,1)

 

 

 

(3,1, k)

 

 

20

 

 

(0,1, 0)

 

 

 

 

(2,1,3)

 

 

 

(3, 2, k)

 

 

 

 

 

 

 

 

( 1, 2,1)

 

 

 

 

 

 

 

21

 

 

(0, 0,1)

 

 

(2,3, 2)

 

 

(1,1,3)

 

 

 

(3, k,1)

 

 

22

 

 

1, 0)

 

(1, 2,1)

 

 

(0,1, 2)

 

 

 

(2, 0, k)

 

 

 

 

 

 

( 1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

 

 

 

 

 

 

(1, 2,3)

 

 

(2, 2,1)

 

 

 

(0, k, 2)

 

 

 

 

 

 

( 1, 0,1)

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

 

(0,1, 1)

 

(2,1,3)

 

 

(1, 0, 2)

 

 

 

(k,1,1)

 

 

25

 

 

(0, 1, 0)

 

(3,3,1)

 

 

(2,1, 2)

 

 

 

(2, 2, k)

 

 

26

 

 

(0, 1, 0)

 

(3,3,1)

 

 

(2,1, 2)

 

 

 

(2, 2, k)

 

 

27

 

 

(0, 0, 1)

 

(3, 4,5)

 

 

(2,3, 0)

 

 

 

(k, 2,1)

 

 

28

 

 

(1,1, 0)

 

(2,3, 4)

 

 

(1, 2, 2)

 

 

 

(2,1, k)

 

 

29

 

 

(1, 0,1)

 

(1,3, 4)

 

 

(2, 2, 2)

 

 

 

(3, k, 0)

 

 

30

 

 

(0,1, 1)

 

(2,3, 4)

 

 

(3, 2,1)

 

 

 

(k,1, 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание №12

′ ′ ′

 

 

 

 

 

 

Найти

объем

 

параллелепипеда

 

 

 

, если известны

 

 

 

ABCDA B C D

 

координаты его вершин.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

В

 

 

 

D

 

 

 

A

1

 

 

(1, 2, 3)

 

 

 

 

(2, 4, 0)

 

(2,3, 0)

 

 

 

(5,3,1)

 

 

2

 

 

 

(1,3, 2)

 

 

 

 

(4, 4, 2)

 

(2, 0,3)

 

 

 

(2,5,3)

 

 

3

 

(2, 4, 3)

 

 

 

 

(3,5, 4)

 

(3, 4, 0)

 

 

 

(2, 7,1)

 

 

4

 

 

 

 

 

 

(0, 2, 4)

 

(1,

2,3)

 

 

 

(3,5, 4)

 

 

 

 

 

(

1, 2,3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

(3, 4, 2)

 

 

 

 

(4, 6,3)

 

(4,3, 2)

 

 

 

(5, 4, 4)

 

 

6

 

(2, 3, 2)

 

 

 

 

(3, 2,3)

 

(3, 0, 2)

 

 

 

(2,3, 4)

 

 

7

 

 

(3, 2, 0)

 

 

 

 

(5, 1, 1)

 

(2, 0,1)

 

 

 

(4,1,3)

 

 

8

 

 

 

(1,3, 0)

 

 

 

 

(4, 4, 1)

 

(2, 4,1)

 

 

 

(3,3,3)

 

 

104

 

 

 

 

 

 

9

 

(2, 2,1)

(3,5, 0)

(3, 2, 2)

(4,5,3)

10

 

(1, 1, 2)

(3, 2, 0)

(3, 0,3)

(2,3, 2)

11

 

(4,1, 3)

(5,3, 3)

(3, 2, 0)

(6,5,1)

12

1, 2,

1)

(1, 4, 0)

(0,3,1)

(2,1,3)

 

(

 

 

13

 

(0,3, 2)

(3, 2, 4)

(1,3, 4)

(3, 4,3)

14

 

(3,5, 0)

(4, 4,1)

(3,1, 2)

(4, 6,5)

15

 

(1,1, 1)

(3,5, 2)

(2,1, 0)

(4,3, 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найти объем параллелепипеда, построенного на векторах a, b и c .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{1, 2,3}

16

 

 

{3, 4, 9}

 

 

{1, 0, 7}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{1, 2, 2}

17

 

 

{8,9, 0}

 

 

 

{4,5, 2}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{3,5, 1}

18

 

 

{3, 4,1}

 

 

 

{6, 2,1}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{2, 7, 4}

19

 

 

{3, 2, 0}

 

 

 

{4, 5, 2}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{1, 3,8}

20

 

 

{1, 7,8}

 

 

 

{4, 1, 4}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{3, 4, 0}

21

 

 

{6,5, 4}

 

 

{3, 7, 4}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{1, 6, 3}

22

 

 

{1, 0, 1}

 

 

{7, 4,5}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{0, 2, 1}

23

 

 

{3, 0, 4}

 

 

{7, 2, 3}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{7, 2,0}

24

 

 

{1, 2,5}

 

 

 

{0, 3, 4}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{1,1,1}

25

 

 

{3,9, 3}

 

 

{2,5, 7}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{2, 4,1}

26

 

 

{1, 7, 1}

 

 

{3,5, 0}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{1, 2,3}

27

 

 

{4,3, 0}

 

 

 

{1,5, 2}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{2, 4,3}

28

 

 

{7, 5, 4}

 

 

{1,1,1}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{3, 5,1}

29

 

 

{2, 6,1}

 

 

 

{4, 2, 0}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{2, 4, 1}

30

 

 

{3, 5, 2}

 

 

{1, 0,1}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание №13

 

′ ′ ′

, опущенной из

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найти длину высоты параллелепипеда ABCDA B C D

 

вершины Aна основание ABCD.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

В

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

A

1

 

 

(1, 2, 3)

 

(2, 4, 0)

 

(2,3, 0)

 

 

(5,3,1)

2

 

(1,3, 2)

 

 

 

(4, 4, 2)

 

(2, 0,3)

 

 

(2,5,3)

3

 

 

(2, 4, 3)

 

(3,5, 4)

 

(3, 4, 0)

 

 

(2, 7,1)

4

 

 

 

(0, 2, 4)

 

(1,

2,3)

 

 

(3,5, 4)

 

 

( 1, 2,3)

 

 

 

 

 

 

 

5

 

(3, 4, 2)

 

 

 

(4, 6,3)

 

(4,3, 2)

 

 

(5, 4, 4)

6

 

 

(2, 3, 2)

 

(3, 2,3)

 

(3, 0, 2)

 

 

(2,3, 4)

105

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

(3, 2, 0)

 

(5, 1, 1)

(2, 0,1)

(4,1,3)

8

 

(1,3, 0)

 

(4, 4, 1)

(2, 4,1)

(3,3,3)

9

 

(2, 2,1)

(3,5, 0)

(3, 2, 2)

(4,5,3)

10

 

(1, 1, 2)

(3, 2, 0)

(3, 0,3)

(2,3, 2)

11

 

(4,1, 3)

 

(5,3, 3)

(3, 2, 0)

(6,5,1)

12

 

1, 2,

1)

(1, 4, 0)

(0,3,1)

(2,1,3)

 

 

(

 

13

 

(0,3, 2)

(3, 2, 4)

(1,3, 4)

(3, 4,3)

14

 

(3,5, 0)

(4, 4,1)

(3,1, 2)

(4, 6,5)

15

 

(1,1, 1)

 

(3,5, 2)

(2,1, 0)

(4,3, 2)

 

Найти длину высоты тетраэдра ABCD, опущенной из вершины D на

основание ABC.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

В

 

С

D

 

16

 

 

(2,1, 0)

 

 

(5,3,1)

 

(0,1, 2)

(4,3,1)

17

 

 

(2,3, 0)

 

(3, 7, 1)

 

(3, 2,1)

(5, 4, 2)

18

 

 

(1,1,1)

 

 

(3, 4,5)

 

(2,3,1)

(4,5,1)

19

 

 

(2,3,1)

 

 

(1, 7, 4)

 

(0,3, 2)

(6, 7,8)

20

 

 

(1,3, 2)

 

(2,5, 2)

 

(2, 4, 2)

(5,3, 7)

21

 

(3, 1, 4)

 

 

(4,1, 0)

 

(3, 0, 2)

(4,3,5)

22

 

 

(3, 2, 0)

 

 

(4, 0,1)

 

(4,3,1)

(7,5,3)

23

 

(1, 1,1)

 

 

(4,1, 2)

 

(2, 0,1)

(5, 2,8)

24

 

(1, 4,

2)

 

 

(3, 4, 0)

(2,5,

1)

 

 

 

 

 

(

2,5, 0)

 

 

25

 

(2, 1, 2)

 

(4, 4,1)

 

(1, 0,1)

(3, 4, 6)

26

 

 

(2,3, 4)

 

 

(4, 7,3)

 

(1, 2, 2)

(2,5, 7)

27

 

 

(1, 2, 0)

 

 

(1, 6, 2)

 

(3, 2,1)

(3, 2, 4)

28

 

 

(1,1,1)

 

(4, 3,1)

 

(2,3, 0)

(1,3, 2)

29

 

 

(1, 2, 0)

 

(2,1, 2)

 

(1,3, 1)

(4, 2, 7)

30

 

(1, 2, 1)

 

(5,1, 1)

 

(3, 2,1)

(1, 4,1)

106

3.4 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА «Решение систем линейных уравнение методом Гаусса»

3.4.1 ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ Решение систем линейных уравнений является одной из важных

вычислительных задача, часто встречающихся в прикладной математике. Значение этой задачи особенно велико еще и потому, что к решению систем линейных уравнений сводится ряд задач высшего анализа, связанных с решением систем обыкновенных дифференциальных уравнений, уравнений в частных производных, интегральных уравнений и т.д.

Способы решения системы линейных уравнений в основном разделяются на две группы:

1)точные методы ведутся точно (без округления) и приводят к точным значениям неизвестных. К точным методам относятся, например, правило Крамера, метод Гаусса, метод квадратных корней;

2)итерационные методы, позволяющие получать корни системы с заданной точностью путем сходящихся бесконечных процессов. К итерационным методам относятся, например, метод итерации, Зейделя и другие.

Вследствие неизбежных округлений результаты даже точных методов являются приближенными, причем оценка погрешностей корней в общем случае затруднительна.

Постановка задачи.

Пусть дана система n линейных уравнений с n неизвестными

 

a11 x1 + a12 x2 +K+ a1n xn = a1n+1

 

 

 

x1 + a22 x2 +K+ a2n xn = a2n+1

(3.4.1)

 

a21

 

 

+ an2 x2 +K+ an n xn = an n+1 ,

 

 

an1

 

где x i

(i =1, 2,K, n)неизвестные системы, а a i j коэффициенты. Первый

индекс

i показывает, какому уравнению принадлежит это коэффициент, а

индекс j при каком неизвестном этот коэффициент находится.

 

Например,

a 23 коэффициент при x 3 во втором уравнении системы.

Требуется

решить систему (3.4.1), т.е. найти значения

x1 , x 2 ,K, x n ,

удовлетворяющее каждому уравнению системы. Наиболее распространенным методом решения системы линейных уравнений является метод Гаусса.

Нетрудно оценить число N арифметических действий, необходимых для решения линейной системы с n неизвестными методом Гаусса (не учитывая контроля).

Для прямого хода требуется следующее число умножений и делений: n (n +1)+ (n 1)n +K+1 2 = (12 + 22 +K+ n 2 )+

107

+(1+2 +K+n)=

n (n +1)(n +2)

и столько же вычитаний. Для обратного хода

 

 

требуется

n (n 1)

умножений3

и делений и такое же число вычитаний.

2

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно, общее число арифметических действий в методе Гаусса есть

N = 2 n(n +1)(n + 2)+ n (n 1)< n 3 . 3

Таким образом, время, необходимое для решения линейной системы методом Гаусса, примерно пропорционально кубу числа неизвестных. Так, для решения системы пяти уравнений с пятью неизвестными потребуется по методу Гаусса 20 и 75 умножений и делений, тогда как метод Крамера требует в этих случаях порядка 2800 операций. То есть метод Гаусса экономичнее с точки зрения числа необходимых арифметических действий.

3.4.2. МЕТОД ГАУССА

Метод Гаусса может быть реализован в виде различных вычислительных схем, в основе которых лежит одна и та же идея последовательного исключения неизвестных.

Рассмотрим схему единственного деления. Для простоты ограничимся рассмотрением системы четырех уравнений с четырьмя неизвестными

 

a11 x1 + a12 x2 + a13 x3 + a14 x4 = a15

 

 

 

 

x1 + a22

x2 + a23 x3

+ a24 x4 = a25

 

 

 

a21

(3.4.2)

 

 

+ a32 x2

+ a33 x33 + a34 x4 = a35

 

a31

 

 

 

 

+ a42 x2

+ a43 x43 + a44 x4 = a45 .

 

 

 

a41

 

 

Пусть a11

0 (ведущий элемент), либо в противном случае переставим

уравнения так, чтобы это условие было выполнено.

 

 

1. Разделим первое уравнение системы (3.4.2) на a11

 

 

x1 +

a12

x 2 +

a13

x 3 +

a14

x 4 =

a15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a11

 

 

 

 

 

a11

 

a11

 

 

a11

a13

 

 

 

 

a15

 

и введем обозначения

a12

 

= b12 ;

 

 

= b13 ;

a14

= b14 ;

= b15 , получим

a11

 

a11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a11

a11

 

x1 + b12 x2 + b13 x3 + b14 x4 = b15 .

(3.4.3)

2. Пользуясь уравнением (3.4.3), исключим неизвестное x1 из второго, третьего и четвертого уравнений системы (3.4.2).

Для этого следует умножить уравнение (3.4.3): на a 21 и вычесть из второго уравнения системы (3.4.2), на a 31 и вычесть из третьего уравнения (3.4.2), на a 31 и вычесть из третьего уравнения (3.4.2), на a 41 и вычесть из четвертого уравнения системы (3.4.2).

108

В результате получим систему трех уравнений, не содержащих

a(221)

x2 + a(231)

x3 + a(241) x4

= a(251)

 

 

(321)

x2 + a(331)

x3

+ a(341) x4

= a(351)

 

a

 

 

(1)

x

 

+ a

(1)

x

 

+ a

(1)

x

 

= a

(1)

,

a

42

2

43

3

44

4

45

 

 

 

 

 

 

 

 

где коэффициенты a i(1j) вычисляются по формуле

a(i1j) = ai j ai 1 b1 j (i = 1, 2, 3,4; j = 1, 2, 3, 4, 5).

3. Делим первое уравнение системы (3.4.4) на a (221) 0 , получим

x2 + b(231) x3 + b(241) x4 = b(251),

где b(21)j

=

a (21)j

(j = 3, 4, 5).

a (221)

 

 

 

x1:

(3.4.4)

(3.4.5)

(3.4.6)

4. Пользуясь уравнением (3.4.6), исключим неизвестное x 2 из второго и третьего уравнений системы (3.4.4). Для этого умножим уравнение (3.4.6): на

a 32(1) и вычтем из второго уравнения системы (3.4.4), на a (421) и вычтем из

третьего уравнения системы (3.4.4).

 

В результате получим систему двух уравнений с двумя неизвестными x 3

и x 4 :

 

 

 

 

 

(2)

x3

(2)

x4

(2)

 

a33

+ a34

= a35

(3.4.7)

 

 

(2)

 

(2)

(2)

x3

x4

,

a43

+ a44

= a45

где

ai(2j ) = ai(1j) a(i12) b(21j)

(i = 3, 4; j = 3, 4, 5).

 

 

(3.4.8)

5. Разделим первое уравнение системы (3.4.7) на a 35(2)

0 , получим

 

x3 + b(342) x4 = b(352),

 

(3.4.9)

где b3(2j) =

a 3 j

(j = 4, 5).

 

 

a 33(2)

 

 

 

 

 

 

6. С помощью уравнения (3.4.9) исключим x 3 из второго уравнения

системы (3.4.7). Получим уравнение b(443) x 4 = b(453), где

 

 

b(43j) = a4(3j) a(433) b(32j)

(j = 4, 5).

(3.4.10)

Таким образом, систему (3.4.2) привели к эквивалентной системе с треугольной матрицей:

109

x1 + b12 x2 + b13 x3 + b14 x4 = b15

 

 

x2 + b(231) x3 + b(241) x4 = b(251)

 

 

x3 +b(342) x4 = b(352)

 

 

(3)

(3)

 

b44 x4 = b

45 .

Из системы (3.4.11) последовательно находим

 

 

(3)

 

x

 

=

b45

 

4

b(443)

 

 

 

 

= b(352) b(342) x4

x3

 

 

= b(251) b(231) x3 b(241) x4

x

2

 

 

= b15 b12 x2 b13 x3 b14 x4

x1

(3.4.11)

(3.4.12)

Решение системы (3.4.2) распределяется на два этапа: прямой ход – приведение системы (3.4.1) к треугольному виду (3.4.11); обратный ход – определение неизвестных по формулам (3.4.12).

Таблица 3.4.1

 

i

ai 1

ai 2

ai 3

ai 4

ai 5

Контрольные

Строчные

 

суммы

суммы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a11

a12

a13

a14

a15

5

 

 

 

 

 

a16

 

 

1

a1 j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

2

a 21

a 2 2

a 23

a 2 4

a 2 5

a 2 j

a 2 6

 

 

 

 

 

 

 

 

j=1

 

 

 

 

 

 

 

a 31

a 3 2

a 33

a 3 4

a 35

5

 

 

 

 

 

a 36

 

I

3

a 3 j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j=1

 

 

 

 

 

 

 

a 41

a 4 2

a 4 3

a 4 4

a 4 5

5

 

 

 

 

 

a 4 6

 

 

4

a 4 j

 

 

 

 

 

 

 

 

j=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a16

 

 

5

+1

 

 

1

b12

b13

b14

b15

b16 =

 

 

 

b1j

 

 

 

a11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j=2

 

 

 

 

a (221)

a (231)

a (241)

a (251)

5

 

 

 

 

 

a (261)

 

 

2

 

a 2 j

 

 

 

 

 

 

 

 

j=2

 

 

 

 

 

II

3

 

a 32(1)

a 33(1)

a 34(1)

a 35(1)

 

 

 

 

 

 

a 36(1)

 

4

 

a (421)

a (431)

a (441)

a (451)

 

 

 

 

 

 

a (461)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b(231)

b(2431)

b(251)

 

 

a

(1)

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

26

 

 

+1

 

 

 

1

b26 =

 

 

b2 j

 

 

 

a

(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

 

 

j=3

 

110

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]