
- •6. Векторы. Операции над векторами (сложение, вычитание, умножение на число), n-мерный вектор. Понятие о векторном пространстве и его базисе.
- •7. Собственные векторы и собственные значения матрицы. Характеристическое уравнение матрицы.
- •8. Система лин.Ур-ний:
- •9. Метод Гаусса решения системы n линейных уравнений с п переменными. Понятие о методе Жордана – Гаусса.
- •10. Системой m линейных уравнений с n неизвестными называется система вида
- •13. Вектор – это направленный отрезок прямой.
- •14. Скалярным произведением двух векторов называется действительное число, равное произведению длин умножаемых векторов на косинус угла между ними.
- •17. Скалярным квадратом n-мерного вектора называется скалярное произведение вектора на себя:
- •21. Наиболее просто устроены матрицы диагонального вида . Возникает вопрос, нельзя ли найти базис, в котором матрица линейного оператора имела бы диагональный вид. Такой базис существует.
- •24. Квадратичная форма называется канонической, если все т. Е.
- •Приведение квадратичных форм к каноническому виду
- •25. Действительная квадратичная форма является положительно-определенной тогда и только тогда, когда она принимает положительные значения при любой ненулевой системе значений переменных.
- •26. Уравнение линии на плоскости. Точка пересечения двух линий. Основные виды уравнений прямой на плоскости (одно из них вывести).
- •29. Каноническое уравнение гиперболы:
- •31. Общие уравнения прямой, как линии пересечения двух плоскостей
- •Условия параллельности и перпендикулярности прямой и плоскости в пространстве
10. Системой m линейных уравнений с n неизвестными называется система вида
где aij и bi (i=1,…,m; b=1,…,n) – некоторые известные числа, а x1,…,xn – неизвестные. В обозначении коэффициентов aij первый индекс iобозначает номер уравнения, а второй j – номер неизвестного, при котором стоит этот коэффициент.
Коэффициенты
при неизвестных будем записывать в виде
матрицы
,
которую назовём матрицей
системы.
Числа, стоящие в правых частях уравнений, b1,…,bm называются свободными членами.
Совокупность n чисел c1,…,cn называется решением данной системы, если каждое уравнение системы обращается в равенство после подстановки в него чисел c1,…,cn вместо соответствующих неизвестных x1,…,xn.
Теорема Кронекера-Капелли
— критерий совместности системы линейных алгебраических уравнений.
Система линейных алгебраических уравнений совместна тогда и только тогда, когда ранг её основной матрицы равен рангу её расширенной матрицы, причём система имеет единственное решение, если ранг равен числу неизвестных, и бесконечное множество решений, если ранг меньше числа неизвестных. Теорема Кронекера-Капелли применяется при исследованиях систем алгебраических уравнений (без непосредственного решения системы). В результате исследования должна быть записана эквивалентная система алгебраических уравнений с минимальным числом уравнений.
12.
Решение
систем линейных алгебраических уравнений
общего вида.
В
общем случае число уравнений системы p не
совпадает с числом неизвестных
переменных n:
Такие
СЛАУ могут не иметь решений, иметь
единственное решение или иметь бесконечно
много решений. Это утверждение относится
также к системам уравнений, основная
матрица которых квадратная и вырожденная.
13. Вектор – это направленный отрезок прямой.
То есть, в качестве вектора мы принимаем отрезок на плоскости или в пространстве, считая одну из его граничных точек началом, другую – концом.
Для
обозначения векторов будем использовать
строчные латинские буквы со стрелочкой
над ними, например
.
Если заданы граничные точки начала и
конца отрезка, к примеру А и В,
то вектор будем обозначать как
.
Сложение
векторов
Параллельный перенос
Под параллельным переносом вдоль вектора понимают перемещение всех точек пространства в одном направлении на одинаковое расстояние. Определим сложение векторов так, чтобы последовательные сдвиги вдоль двух векторов соответствовали сдвигу вдоль суммы этих векторов.
Пусть
даны два вектора
и
.
Приложим вектор
к
некоторой точке
,
получим
.
Приложим вектор
к
точке
,
получим
.
Тогда вектор
будем
называть суммой векторов:
.
Докажем, что данное определение не зависит от выбора точки .
Приложим
вектор
к
другой точке
,
получим
.
Приложим вектор
к
точке
,
получим
.
Рассмотрим
направленные отрезки
и
.
Они, очевидно, равны (см. рис.), поскольку
—
параллелограмм.
Умножение на число
Произведением
вектора
на
число
называется
вектор, который:
коллинеарен вектору ;
сонаправлен ему, если
, или противоположнонаправлен, если
;
длины связаны следующим соотношением:
.
Данное определение согласовано с определением сложения:
для
любого натурального
.
Векторы называются коллинеарными, если они расположены на одной или параллельных прямых. Нулевой вектор коллинеарен любому вектору. Векторы называются компланарными, если существует плоскость, которой они параллельны. Коллинеарные векторы всегда компланарны, но не все компланарные векторы коллинеарны.