![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •§ 1.1. Матрицы. Определители 1-го, 2-го, 3-го порядков. Свойства
- •Например, матрица a размера 23 записывается в виде:
- •§ 1.2. Миноры и алгебраические дополнения. Разложение
- •§ 1.3. Некоторые виды матриц и их определители
- •§ 1.4. Операции над матрицами. Обратная матрица. Ранг матрицы
- •§ 1.5. Ранг матрицы
- •§ 1.6. Системы линейных алгебраических уравнений (с.Л.А.У.). Матричный метод решения, правило Крамера.
- •§ 1.7. Метод Гаусса для исследования и решения с.Л.А.У.
- •§1.8. Однородные и неоднородные системы линейных алгебраических
- •Контрольные вопросы
- •Литературы:
- •Лекции № 4-6 Тема 2. Векторная алгебра
- •§2.1. Декартовы системы координат на прямой, плоскости и в пространстве. Расстояние между двумя точками. Деление отрезка в данном отношении
- •§ 2.2. Простейшие задачи аналитической геометрии
- •§ 2.3. Векторы и линейные операции над ними. Базис векторного
- •§ 2.4. Базис векторного пространства. Координаты вектора
- •Векторы удобно отождествлять с координатами в некотором выбранном базисе. Так, вектор в пространстве записывают в виде:
- •Теорема. При сложении векторов их соответствующие координаты складываются, при умножении вектора на число все его координаты умножаются на это число.
- •§ 2.5. Скалярное произведение векторов и его свойства
- •§ 2.6. Векторное произведение векторов и его свойства.
- •§ 2.7. Cмешанное произведение векторов и его свойства
- •Свойства смешанного произведения.
- •Литературы:
- •Глава 5 § 1,2,3,4,5 стр. 110-142
- •Тема 5. Введение в анализ. Функция
- •Множества. Логическая символика
- •Функция. Основные свойства функций
- •Способы задания.
- •1.3.Элементы поведения функции
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 3 § 3.1-3.2 стр. 66-85
- •Тема 6. Предел и непрерывность
- •1 Предел переменной величины. Предел последовательности.
- •2.Предел функции Дадим определения пределов функции при
- •3 Бесконечно малые и бесконечно большие функции.
- •Первый замечательный предел
- •Второй замечательный предел
- •3.2 Бесконечно большие функции и их свойства
- •4.Непрерывность функции
- •4.1 Классификация точек разрыва
- •4.2 Свойства функций, непрерывных на отрезке
- •Литературы:
- •Тема 7. Дифференциальное исчисление. Производная
- •Задачи, приводящие к понятию производной
- •1.1 Механический смысл производной. Пусть некоторая точка движется вдоль прямой и за время t проходит путь s(t) (рис.2).
- •1 Дифференцирование сложной функции
- •3. Таблица производных основных элементарных функций
- •4. Параметрически заданная функция и её производная
- •Контрольные вопросы:
- •Тема 8. Дифференциал функции
- •1. Понятие дифференциала функции
- •2 Производные и дифференциалы высших порядков
- •Получаем формулы для вычисления такого дифференциала:
- •3. Приложения производной
- •1. Основные теоремы дифференциального исчисления
- •2 Правило Лопиталя
- •Контрольные вопросы:
- •Литература:
- •Тема 9 Исследование поведения функции и их графиков.
- •Для этого определим интервалы знакопостоянства ее производной
- •Выпуклость и точки перегиба
- •Асимптоты графика функции
- •Контрольные вопросы:
- •Литература:
§1.8. Однородные и неоднородные системы линейных алгебраических
уравнений
Определение. Система Л.А.У., все свободные члены которой нулевые, называется однородной. Система, столбец свободных членов которой ненулевой, называется неоднородной.
В общем случае однородная система из m уравнений с n неизвестными имеет вид:
(1)
В матричной форме она записывается в виде AX=0.
Здесь
– нулевой столбец.
Однородная система всегда совместна, так как она имеет решение x1=0, x2=0,..., xn=0, которое называется тривиальным.
Матричный метод и метод Крамера не имеет смысла применять для решения однородных систем с квадратной матрицей A. Поскольку, если A не вырождена, то система имеет единственное тривиальной решение, если же
A =0, то эти методы неприменимы, система имеет бесконечное число решений.
Метод Гаусса для решения однородных систем используется в следующем виде.
Записываем матрицу системы A и с помощью элементарных преобразований приводим её к верхнетреугольному виду. Возможны два случая.
r (A)=n. Система имеет единственное тривиальное решение.
Пример 1.
Запишем матрицу системы и преобразуем её.
~
~
r (A)=3, следовательно, система имеет единственное решение:
r (A)n. Система имеет бесконечно много решений, зависящих от n–r параметров.
Пример 2.
Преобразуем матрицу системы.
~
~
r (A)=2, поэтому система имеет бесконечно много решений, зависящих от одного параметра.
Восстановим систему и решим её.
Обозначим решение
системы (1)
в виде строки
. Решения
системы линейных однородных уравнений
обладают следующими свойствами:
1. Если строка
-
решение системы (1), то и строка
- также решение этой системы.
2.Если строка
и
-
решения системы (1), то при любых
их линейная комбинация
- также решение данной системы.
Из сформулированных свойств следует, что всякая линейная комбинация решений системы линейных однородных уравнений также является решением этой системы. Поэтому представляет интерес найти такие линейно независимые решения системы (1), через которые линейно выражались бы все остальные ее решения.
Определение.
Система
линейно независимых решений
называется фундаментальной,
если каждое решение системы (1) является
линейной комбинацией решений
.
Теорема. Если ранг r матрицы коэффициентов при неизвестных системы линейных однородных уравнений (1) меньше числа неизвестных n, то всякая фундаментальная система решений системы (1) состоит из n-r решений.
Поэтому общее решение системы (1) линейных однородных уравнений имеет вид:
где
- любая фундаметальная
система решений,
- произвольные
числа и
.
Пример3. В последнем рассмотренном примере
мы получили, что
r (A)=2, поэтому фундаментальная система
решений состоит из 3–2=1 решения. Чтобы
его получить, положим в общем решении
системы
или
.
Пусть c=1,
следовательно,
и любое решение системы имеет вид
линейной комбинации:
.