- •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.
23. Общее уравнение плоскости в пространстве, неполные уравнения
плоскостей.
Опр. Общим уравнением плоскости называется линейное уравнение первой степени относительно трех переменных: х, у и z, т.е. уравнение вида
Ax + By + Cz + D = 0.
Коэффициенты при х, у и z являются координатами вектора, который перпендикулярен плоскости
Частные случаи общего уравнения плоскости
1)D=0,уравнение примет вид Ax + By + Cz=0
Этому уравнению удовлетворяет точка 0,проходящая через начало координат (0,0,0,)
2)С=0,уравнение примет вид Ax + By + D=0,нормальный вектор n(A,B,0) перпендикулярен ОZ
С=0,значит плоскость параллельна OZ
В=0,то плоскость параллельна ОУ
А=0,то плоскость параллельна ОХ
3)D=C=0,то плоскость проходит через О(0,0,0) параллельна оси OZ то есть плоскость Ax + By =0 проходит через ось OZ аналогично плоскость By + Cz =0 проходит через ось ОХ а плоскость Ax+Cz =0 через ось ОУ
4)А=В=0
Cz+D=0,т.е
z=-
,значит
плоскость параллельна ОХУ,Ах+D
задаёт плоскость параллельную ОУZ
By+D=0,плоскость параллельна ОХZ
5)А=В=D=0,то Сz=0,т.е z=0-это уравнение плоскости Оху
Ах=0,т.е. х=0-это уравнение плоскости Оуz
24. Уравнение плоскости в отрезках. Уравнение плоскости, проходящей через
три точки.
Уравнение плоскости "в отрезках"
Пусть
на координатных осях заданы точки
и
,
причем
(рис.4.18).
Требуется составить уравнение плоскости,
проходящей через эти три точки.
Подставляя
в уравнение (4.21) координаты заданных
точек
,
получаем:
Разделив
уравнение на
,
получаем уравнение
Уравнение плоскости проходящей через 3 точки
25. Угол между плоскостями, расстояние от точки до плоскости.
Опр. Под углом между двумя плоскостями α и β понимается один из двугранных углов образованных этими плоскостями
Угол
между двумя нормальными векторами
(
плоскостей α и β равен одному из этих
углов поэтому
Cosφ=
=
где φ-линейный угол двугранного угла равный углу между векторами нормали
Расстояние от точки до плоскости
Расстояние
от точки
до
плоскости α равно модулю проекции
вектора
на направление
(A,B,C)
где М с координатами (x,y,z)
d=
26 Прямая в пространстве, ее общие и канонические уравнения.
Ах+Ву+Сz+D=0-общее уравнение прямой
-каноническое
уравнение
27. Параметрические уравнения прямой в пространстве, точка пересечения
прямой и плоскости.
x=
y=
+tn
z=
+tp-параметрическое
уравнение прямой в пространстве
Чтобы найти точку пересечения прямой и плоскости,нужно привести уравнение прямой к параметрическому виду,потом полученные x,y,z подставляем в уравнение плоскости и получаем точку пересечения
28. Цилиндрические поверхности. Виды цилиндров второго порядка.
Эллиптический цилиндр: |
Параболический цилиндр: |
Гиперболический цилиндр: |
|
|
|
|
|
|
29. Эллипсоид, его каноническое уравнение.
Эллипсо́ид — поверхность в трёхмерном пространстве, полученная деформацией сферы вдоль трёх взаимно перпендикулярных осей. Каноническое уравнение эллипсоида в декартовых координатах, совпадающих с осями деформации эллипсоида:
где
-
произвольные положительные числа.
Величины a, b, c называют полуосями эллипсоида. Также эллипсоидом называют тело, ограниченное поверхностью эллипсоида. Эллипсоид представляет собой одну из возможных форм поверхностей второго порядка.
