- •1. Понятие матрицы. Виды матриц. Транспонирование матрицы. Равенство матриц. Алгебраические операции над матрицами: умножение на число, сложение, умножение матриц.
- •Виды матриц:
- •Операции над матрицами
- •Свойства операций сложения и умножения матриц
- •Возведение в степень.
- •Транспонирование матриц.
- •Свойства операции транспонирования.
- •2. Определители 2, 3 и n-го порядков (определения и их свойства). Теорема Лапласа о разложении определителя по элементам строки или столбца. Определители и их свойства
- •Свойства определителей
- •3. Квадратная матрица и ее определитель. Особенная и неособенная квадратные матрицы. Присоединенная матрица. Матрица, обратная данной, и алгоритм ее вычисления. Обратная матрица
- •Алгоритм вычисления обратной матрицы.
- •Запишем систему в матричной форме:
- •Пример. Решить систему уравнений по формулам Крамера
- •5. Метод Гаусса решения системы n линейных уравнений с п переменными. Понятие о методе Жордана – Гаусса.
- •Пример. Методом Гаусса решить систему:
- •Метод обратной матрицы.
- •7. Теорема и формулы Крамера решения системы п линейных уравнений с п переменными (без вывода).
- •Решение системы линейных уравнений с неизвестными
- •8. Понятие функции, способы задания функций. Область определения. Четные и нечетные, ограниченные, монотонные функции. Примеры. Понятие функции одной переменной
- •Способы задания функций:
- •Основные свойства функций
- •9. Понятие элементарной функции. Основные элементарные функции и их графики (постоянная, степенная, показательная, логарифмическая). Элементарная функция
- •Основные элементарные функции
- •10. Уравнение линии на плоскости. Точка пересечения двух линий. Основные виды уравнений прямой на плоскости (одно из них вывести). Уравнение линии на плоскости
- •Взаимное расположение двух линий
- •Уравнение прямой на плоскости
- •Уравнение прямой, проходящей через заданную точку в данном направлении
- •Уравнение пучка прямых Уравнение прямой в отрезках
- •Общее уравнение прямой и его исследование
- •Точка пересечения прямых
- •11. Общее уравнение прямой на плоскости, его исследование. Условия параллельности и перпендикулярности прямых. Общее уравнение прямой и его исследование
- •Условия параллельности и перпендикулярности двух прямых:
- •12. Предел последовательности при и предел функции при . Признаки существования предела (с доказательством теоремы о пределе промежуточной функции). Предел числовой последовательности
- •Предел функции в бесконечности и в точке
- •Признаки существования предела
- •13. Определение предела функции в точке. Основные теоремы о пределах (одну из них доказать). Предел функции в точке
- •Основные теоремы о пределах. Признаки существования предела
- •Предел алгебраической суммы конечного числа функций равен такой же сумме пределов этих функций, т.Е.
- •Предел произведения конечного числа функций равен произведению пределов этих функций, т.Е.
- •Предел частного двух функций равен частному пределов этих функций (при условии, что предел делителя не равен нулю), т.Е.
- •Бесконечно большие величины
- •Свойства бесконечно больших величин
- •Связь между бесконечно малыми и бесконечно большими величинами
- •15. Второй замечательный предел, число е. Понятие о натуральных логарифмах. Второй замечательный предел.
- •16. Непрерывность функции в точке и на промежутке. Свойства функций, непрерывных на отрезке. Точки разрыва. Примеры. Непрерывность функции
- •Свойства функций, непрерывных в точке
- •1. Если функции и непрерывны в точке , то их сумма , произведение и частное (при условии ) являются функциями, непрерывными в точке .
- •2. Если функция непрерывна в точке и , то существует такая окрестность точки , в которой .
- •Точки разрыва функции
- •Свойства функций, непрерывных на отрезке
- •17. Производная и ее геометрический смысл. Уравнение касательной к плоской кривой в заданной точке. Определение производной
- •Задача о касательной
- •18. Дифференцируемость функций одной переменной. Связь между дифференцируемостью и непрерывностью функции (доказать теорему). Понятие дифференцируемости функции
- •Связь между дифференцируемостью функции и ее непрерывностью
- •19. Основные правила дифференцирования функций одной переменной (одно из этих правил доказать).
- •Основные правила дифференцирования
- •Производная алгебраической суммы конечного числа дифференцируемых функций равна алгебраической сумме производных этих функций, т.Е.
- •5. Производная частного двух дифференцируемых функций может быть найдена по формуле
- •20. Формулы производных основных элементарных функций (одну из формул вывести). Производная сложной функции. Производные основных элементарных функций (таблица производных)
- •Производная сложной функции
- •21. Теоремы Ролля и Лагранжа (без доказательства). Геометрическая интерпретация этих теорем.
- •22. Достаточные признаки монотонности функции (один из них доказать). Признаки возрастания и убывания функции.
- •23. Определение экстремума функции одной переменной. Необходимый признак экстремума (доказать).
- •24. Достаточные признаки существования экстремума (доказать одну из теорем).
- •25. Понятие асимптоты графика функции. Горизонтальные, наклонные и вертикальные асимтоты. Примеры.
- •26. Общая схема исследования функций и построения их графиков. Пример.
- •27. Функции нескольких переменных. Примеры. Частные производные (определение). Экстремум функции нескольких переменных и его необходимые условия. Основные понятия. Частные производные
- •Частные производные функции двух переменных
- •Экстремум функции двух переменных
- •Инвариантность формы дифференциала
- •Приближенные вычисления с помощью дифференциала
- •30. Понятие первообразной функции. Неопределенный интеграл и его свойства (одно из свойств доказать). Понятие первообразной и неопределенный интеграл
- •Свойства неопределенного интеграла
- •31. Метод замены переменной в неопределенном интеграле и особенности применения этого метода при вычислении определенного интеграла.
- •32. Метод интегрирования по частям для случаев неопределенного и определенного интегралов (вывести формулу). Примеры.
- •Методы вычисления определенного интеграла
- •33. Определенный интеграл как предел интегральной суммы. Свойства определенного интеграла.
- •Геометрический смысл определенного интеграла.
- •Экономический смысл определенного интеграла.
- •Свойства определенного интеграла
- •34. Теорема о производной определенного интеграла по переменному верхнему пределу. Формула Ньютона—Лейбница. Определенный интеграл с переменным верхним пределом
- •Формула Ньютона-Лейбница.
- •35. Несобственные интегралы с бесконечными пределами интегрирования. Интеграл Пуассона (без доказательства). Несобственные интегралы с бесконечными пределами интегрирования
- •36. Вычисление площадей плоских фигур с помощью определенного интеграла. Примеры.
1. Понятие матрицы. Виды матриц. Транспонирование матрицы. Равенство матриц. Алгебраические операции над матрицами: умножение на число, сложение, умножение матриц.
О пределение. Матрицей размера называется прямоугольная таблица, содержащая m строк и n столбцов.
Матрицы широко применяются для описания экономических объектов и процессов. Элементами матрицы могут быть числа, буквы (символы) и другие объекты.
Матрицы обозначают прописными (заглавными) буквами A, B, C, …, элементы матрицы – строчными буквами с двойной индексацией aij, где i - номер строки, j - номер столбца:
Виды матриц:
1) Матрица-строка: ;
2) Матрица-столбец: ; 3) Нулевая матрица: ;
4) Квадратная матрица – если (например n = 2): ;
5) Диагональная матрица (напр. 3-го порядка, где любые числа ): ;
6) Единичная матрица (например, 3-го порядка)
Операции над матрицами
Умножение матрицы на число.
Произведением матрицы A на число называется матрица ,элементы которой для
Пример. Вычислить , если . Р е ш е н и е: .
Если , то (нулевая матрица того же размера).
Сложение матриц.
Суммой матриц и одинакового размера называется матрица , элементы которой для
Пример. Вычислить С = А + В, если . Р е ш е н и е: .
Вычитание матриц.
Разность матриц одинакового размера определяется как .
Умножение матриц.
Умножение матрицы на матрицу определено, когда число столбцов первой матрицы равно числу строк второй (условие согласованности). Тогда произведением матриц называется матрица , каждый элемент которой равен сумме произведений элементов -ой строки матрицы на соответствующие элементы -го столбца матрицы :
, где
Пример. Вычислить произведение матриц , где , .
Р е ш е н и е.
Найдем размер матрицы произведения , следовательно, умножение возможно.
= .
Свойства операций сложения и умножения матриц
. 5) .
. 6) .
. 7) .
.
8) (в общем случае). Кроме того, если существует, то может вообще не существовать.
9) , где - единичная квадратная матрица.
10) Произведение двух ненулевых матриц может равняться нулевой матрице, т.е. если , то не следует, что или .
Пример. , , но .
Возведение в степень.
Целой положительной степенью квадратной матрицы называют произведение матриц, равных , т.е. .
Транспонирование матриц.
Транспонирование матрицы есть переход матрицы к матрице , в которой строки и столбцы поменялись местами с сохранением порядка.
, ,
т.е. если имеет размер , то имеет размер .
Свойства операции транспонирования.
. 3) .
. 4) .
2. Определители 2, 3 и n-го порядков (определения и их свойства). Теорема Лапласа о разложении определителя по элементам строки или столбца. Определители и их свойства
Понятие определителя - число, характеризующее квадратную матрицу , необходимо для решения систем линейных алгебраических уравнений.
Определитель матрицы обозначают , , .
1) Определителем матицы 1-го порядка , называется элемент : ;
2) Определителем матрицы 2-го порядка называется число, вычисляемое по формуле:
. Произведения называются членами определителя 2-го порядка.
Пример. Вычислить определитель матрицы . Р е ш е н и е. .
3) Определителем матрицы 3-го порядка называется число, вычисляемое по формуле:
.
Данная формула получила название правила треугольников или правило Сарруса.
При вычислении определителя 3-го порядка удобно пользоваться следующей схемой, показывающей произведения каких элементов берутся со знаком “+”, а каких со знаком “-“:
П ример. Вычислить определитель . Р е ш е н и е. .
4) Определитель квадратной матрицы -го порядка (определитель -го порядка).
Рассмотрим квадратную матрицу n-го порядка. Зачеркнем элемент матрицы, стоящий на пересечении -й строки и -го столбца. В результате получается матрица порядка . Пусть дана матрица n-го порядка:
.
Минором элемента матрицы n-го порядка называется определитель матрицы -го порядка, полученной из матрицы вычеркиванием -й строки и -го столбца.
Н апример минором матрицы 3-го порядка будет:
Определение. Алгебраическим дополнением элемента матрицы -го порядка называется минор, взятый со знаком :
.
Пример. Найти алгебраические дополнения всех элементов матрицы
.
Р е ш е н и е:
, |
, |
, |
|
|
|
, |
, |
, |
|
|
|
Теорема Лапласа. Определитель квадратной матрицы равен сумме произведений элементов любой строки (столбца) на их алгебраические дополнения:
(разложение по элементам -й строки; ).
(разложение по элементам -го столбца; ).
Пример. Вычислить определитель разложением по элементам
а) 1-й строки; б) 1-го столбца.
Р е ш е н и е. а) , б) .