
- •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.
Скалярное произведение векторов, его свойства.
Опр. Скалярным произведением 2-х не нулевых векторов a и b называется число равное произведению длин этих векторов на cos угла между ними
Скалярное произведение 2-х векторов равно модулю одного из них умноженному на проекцию другого,на ось,сонаправленную с первым вектором
Линейные свойства скалярного произведения
a*b=b*a
a*(b+c)=a*b+a*c
=
=
9. Условия перпендикулярности и коллинеарности векторов.
Условие перпендикулярности векторов
Векторы являются перпендикулярными тогда и только тогда, когда их скалярное произведение равно нулю.
Даны два вектора a
(xa;ya) и b (xb;yb). Эти векторы будут перпендикулярны, если выражение xaxb + yayb = 0.
Условие коллинеарности векторов
Векторы коллинеарны, если абсцисса первого вектора относится к абсциссе второго так же, как ордината первого — к ординате второго.
Даны два вектора a (xa;ya) и b (xb;yb). Эти векторы коллинеарны, если xa =
xb и ya = yb, где
R.
10.Собственные числа и собственные векторы матрицы.
Свойства собственных чисел.
Опр.
Число
называется
собственным числом матрицы А,если
существует такой не нулевой вектор х
для которого выполняется множества
ах=
,вектор
х называется собственным вектором
соответствующим собственному числу
Теорема
Число
является собственным числом матрицы
А тогда и только тогда,когда выполняется
равенство
=0-характерестическое
уравнение.Из этого уравнения находим
собственные числа матрицы А.Для того
чтобы найти собственный вектор,необходимо
найти не нулевое решение однородной
системы линейных уравнений.
Свойства собственных чисел
1)Сумма собственных чисел матрицы А=следу этой матрицы,т.е сумме её диагональных элементов
2)Произведение собственных чисел матрицы А= определителю матрицы
3)Число отличных от 0 собственных чисел матрицы А= её рангу,в частности все собственные числа матрицы А в том и только в том случае,если матрица А невырожденная
4)Если
собственное число невырожденной матрицы
А,то
-собственное
число матрицы
5)Если
собственное число матрицы ,то
собственное число матрицы
,при
любом к
0
Теорема
Собственными числами диагональной матрицы являются числа стоящие на главное диагонали
11. Собственные числа и собственные векторы матрицы. Свойства
собственных векторов.
Свойства собственных векторов
1)Собственные векторы матрицы соответствуют различным собственным числам,линейно независимы
2)Если все собственные числа квадратной матрицы n-ого порядка различны,то соответствующие им собственные векторы образуют базис пространства
3)Любая не равная нулевому вектору линейная комбинация собственных векторов данной матрицы,соответсвующих одному и тому же числу,собственному числу этой матрицы так же является собственным вектором данной матрицы
Простейшие задачи аналитической геометрии (расстояние между точками,
деление отрезка в заданном отношении).
Пусть на плоскости заданы 2 точки,расстояние между ними найдём по формуле
d=