
- •Линейная алгебра
- •Матрицы, типы матриц. Сложение матриц, умножение матрицы на число.
- •Виды матриц:
- •Умножение матриц. Элементарные преобразования матриц.
- •Определители квадратных матриц, их вычисление.
- •Свойства определителей.
- •Невырожденная матрица. Обратная матрица. Свойства обратной матрицы.
- •Свойства обратной матрицы
- •Минор матрицы. Ранг матрицы. Свойства ранга матрицы.
- •Свойства ранга матрицы
- •Системы линейных алгебраических уравнений. Решение систем матричным методом.
- •Решение невырожденных линейных систем. Формулы Крамера.
- •Решение систем по формулам Крамера
- •Решение систем линейных уравнений методом Гаусса.
- •Исследование систем линейных алгебраических уравнений. Теорема Кронекера-Капелли. Исследование системы:
- •Однородные системы линейных уравнений, условия существования ненулевого решения.
- •Элементы векторной алгебры и аналитической геометрии
- •Линейные операции над векторами (сложение, вычитание, умножение на скаляр; свойства линейных операций).
- •Линейное (векторное) пространство.
- •Геометрические векторы. Определение. Основные понятия. Линейные
- •Линейные операции
- •Свойства линейных операций
- •Арифметические векторы. Определение. Основные понятия. Линейные
- •Свойства линейных операций
- •Линейная комбинация векторов.
- •Теорема о единственности разложения вектора по базису
- •Проекция вектора на ось. Теоремы о проекциях.
- •Свойства проекции
- •Разложение вектора по ортогональному координатному базису. Координаты вектора, его длина, направляющие косинусы.
- •Скалярное произведение векторов, его свойства.
- •Линейные свойства скалярного произведения
- •9. Условия перпендикулярности и коллинеарности векторов.
- •10.Собственные числа и собственные векторы матрицы.
- •Свойства собственных чисел
- •11. Собственные числа и собственные векторы матрицы. Свойства
- •Свойства собственных векторов
- •Простейшие задачи аналитической геометрии (расстояние между точками,
- •Деление отрезка в заданном отношении
- •13 . Уравнение линии на плоскости. Вывод уравнения окружности.
- •Вывод уравнения окружности
- •14. Уравнение прямой, проходящей через заданную точку и имеющей
- •15. Уравнение прямой с угловым коэффициентом.
- •16. Общее уравнение прямой на плоскости.
- •17. Уравнение прямой, проходящей через две точки.
- •18. Угол между прямыми, условия параллельности и перпендикулярности двух прямых на плоскости.
- •Если уравнения прямой заданы в общем виде
- •Угол между ними определяется по формуле
- •Условия параллельности двух прямых:
- •Условия перпендикулярности двух прямых:
- •Это условие может быть записано также в виде
- •19. Расстояние от точки до прямой на плоскости
- •20.Эллипс, его каноническое уравнение, исследование формы эллипса по его
- •21. Гипербола, ее каноническое уравнение, исследование формы гиперболы по
- •Основной прямоугольник гиперболы
- •Асимптоты гиперболы
- •22. Парабола, ее каноническое уравнение, исследование формы параболы по ее уравнению.
- •23. Общее уравнение плоскости в пространстве, неполные уравнения
- •Частные случаи общего уравнения плоскости
- •24. Уравнение плоскости в отрезках. Уравнение плоскости, проходящей через
- •Уравнение плоскости "в отрезках"
- •Уравнение плоскости проходящей через 3 точки
- •25. Угол между плоскостями, расстояние от точки до плоскости.
- •Расстояние от точки до плоскости
- •26 Прямая в пространстве, ее общие и канонические уравнения.
- •27. Параметрические уравнения прямой в пространстве, точка пересечения
- •29. Эллипсоид, его каноническое уравнение.
- •30. Однополостной гиперболоид, его каноническое уравнение. Двухполостной гиперболоид, его каноническое уравнение. Однополостной гиперболоид
- •Двуполостной гиперболоид
- •31. Эллиптический параболоид, его каноническое уравнение.
- •1. Определение линейного оператора
- •2. Матрица линейного оператора.
- •3. Характеристическое уравнение линейного оператора.
Линейные операции
1)Сложение
2)Разность
3)Умножение на число
Свойства линейных операций
=коммутативность
=ассоциативность
=
)=(
1*
+(- )=
(
Арифметические векторы. Определение. Основные понятия. Линейные
операции над арифметическими векторами и их свойства.
Опр. Арифметическим N-компонентным вектором называется упорядоченный набор вещественных чисел
Опр.
Векторы
(
и
(
)
называются равными если они имеют
одинаковую размерность и их соответствующие
координаты равны
Два арифметических вектора являются коллинеарными если их координаты пропорциональны
Если
Если
Свойства линейных операций
=коммутативность
=ассоциативность
=
)=(
1*
+(- )=
(
Вывод: Для множества всех арифметических векторов выполняются все аксиомы линейного пространства,а значит данное множество линейным пространством
Линейная комбинация векторов.
Линейная зависимость и независимость векторов. Базис и размерность векторного пространства Теорема о единственности разложения вектора по базису.
Вектор
называется линейной комбинацией векторов
если вектор b=
+…+
-разложение
вектора по векторам
-коэффициент
разложения
Опр.
Линейная зависимость и независимость
векторов
–называются линейно-зависимыми,если
существует такой ненулевой набор чисел
что их линейная комбинация с этими
коэффициентами =
Опр.
Линейная
зависимость и независимость векторов
–называются линейно-зависимыми,если
существует такой ненулевой набор чисел
что их линейная комбинация с этими
коэффициентами
Опр. Базисом векторного пространства называется максимальный набор линейно независимых векторов
Теорема о единственности разложения вектора по базису
Векторы а1….аn составляют базис векторного пространства V тогда и только тогда,когда всякий вектор а этого пространства имеет единственное разложение по этому базису,т.е. он может быть представлен как линейная комбинация этих векторов
Опр. Базис е1….en называется конаническим базисом векторного пространства,а разложение вектора a по этому базису называется каноническим разложением
Опр. Размерностью векторного пространства V называется число векторов в его базисе
Проекция вектора на ось. Теоремы о проекциях.
Проекцией вектора АВ на ось называется положительное число модуль А1В1 если вектор А1В1 и ось сонаправлены,и отрицательное число если – (А1В1) –противоположно направлены
Свойства проекции
1)Проекция вектора а на ось е равна произведению модуля а на cos угла между вектором и осью
2)Проекция вектора на ось положительна если вектор образует с осью острый угол,отрицательна,если угол тупой и равна 0 когда угол прямой
3)Проекции равных векторов на ось равны между собой
4)Проекция суммы нескольких векторов на одну и ту же ось равна сумме их проекций на эту ось
Разложение вектора по ортогональному координатному базису. Координаты вектора, его длина, направляющие косинусы.
Опр. Арифметические n-мерные векторы a и b называются ортоганальными если их скалярное произведение равно 0
Опр. Базис а1…аn в пространстве R называется ортоганальным если скалярное произведение различных 2-векторов этого базиса =0
Опр. Отрогональный базис a1…an называется ортонормальным если длины всех базисных векторов = 1
Длина вектора на плоскости вычисляется по следующей формуле:
Длина вектора в трехмерном пространстве вычисляется по следующей формуле:
Чтобы
вычислить координаты вектора
,
зная координаты (x1;
y1)
его начала A
и координаты (x2;
y2)
его конца B,
нужно из координат конца вычесть
координаты начала: (x2
– x1;
y2
– y1).