
- •Математика Линейная алгебра
- •Рецензенты:
- •3.6. Операции над векторами 42
- •5.6. Упражнения 91
- •Предисловие
- •1. Числовые кольца и поля. Комплексные числа
- •1.1. Основные понятия
- •1.2. Поле комплексных чисел
- •1.3. Модуль и аргумент комплексного числа. Геометрическое изображение комплексных чисел
- •1.4. Различные формы записи комплексного числа
- •1.5. Действия над комплексными числами в алгебраической форме
- •1.6. Действия над комплексными числами в тригонометрической форме
- •1.7. Действия над комплексными числами в показательной форме
- •1.8. Упражнения
- •1.9. Контрольные задания
- •1.10. Типовой расчет
- •1.11. Вопросы для самопроверки
- •1.12. Вопросы для теоретического опроса
- •2. Многочлены
- •2.1. Действия над многочленами
- •1. Сложение многочленов.
- •2. Умножение многочленов.
- •3. Деление многочленов без остатка.
- •4. Деление многочленов с остатком.
- •2.2. Схема Горнера
- •2.3. Корни многочлена
- •2.3.1. Разложение многочлена степени n на множители
- •2.3.2. Вычисление корней многочленов второй и третьей степени
- •1. Уравнения второй степени (квадратные)
- •2.4. Упражнения
- •2.5. Контрольные задания
- •2.6. Вопросы для самопроверки
- •2.7. Вопросы для теоретического опроса
- •Действия над многочленами.
- •Вычисление корней многочленов второй и третьей степени.
- •3. Линейные (векторные) пространства
- •3.1. Понятие вектора
- •3.2. Операции над векторами
- •1. Операция сложения векторов.
- •2. Операция вычитания векторов.
- •3. Умножение вектора на число.
- •4. Деление коллинеарных векторов.
- •Свойства деления:
- •3.3. Разложение вектора по ортам координатных осей
- •3.4. Скалярное произведение векторов.
- •Выражение скалярного произведения в произвольных и ортонормированных координатах.
- •3.6. Операции над векторами
- •3.7. Линейная зависимость векторов.
- •3.8. Базис и ранг системы векторов
- •3.9. Переход от одного базиса к другому. Метод замещения
- •3.10. Линейные пространства
- •3.11. Евклидовы и унитарные пространства
- •3.12. Норма вектора
- •3.13. Нормирование ненулевого вектора
- •3.14. Ортонормированные системы векторов
- •3.15. Упражнения
- •3.16. Контрольные задания
- •3.17. Типовой расчет
- •3.18. Вопросы для самопроверки
- •3.19. Вопросы для теоретического опроса
- •Переход от одного базиса к другому. Метод замещения.
- •Ортонормированные системы векторов.
- •4. Матрицы
- •4.1. Основные понятия
- •4.2 Операции над матрицами
- •Сложение матриц.
- •Умножение матрицы на число.
- •Разность матриц.
- •Умножение матриц.
- •Возведение в степень матриц.
- •Транспонирование матриц.
- •4.3. Применение элементов линейной алгебры в экономике.
- •4.4. Упражнения
- •4.5. Контрольные задания
- •Найти значение матричного многочлена , если задана матрица a.
- •4.6. Типовой расчет
- •4.7. Вопросы для самопроверки
- •4.8. Вопросы для теоретического опроса
- •5. Определители квадратных матриц
- •5.1. Перестановки
- •5.2. Определители (детерминанты) квадратных матриц
- •5.3. Свойства определителей
- •5.4. Теорема Лапласа (вычисление определителя n-ого порядка).
- •5.5. Основные методы вычисления определителя n–го порядка
- •Приведение определителя к треугольному виду.
- •5.6. Упражнения
- •5.7. Контрольные задания
- •5.8. Типовой расчет
- •5.9. Вопросы для самопроверки
- •5.10. Вопросы для теоретического опроса
- •6. Ранг матрицы
- •6.1. Основные понятия
- •6.2. Методы нахождения ранга матрицы.
- •1. Метод окаймляющих миноров
- •2. Метод элементарных преобразований
- •6.3. Упражнения
- •6.4. Контрольные задания
- •6.5. Типовой расчет
- •6.6. Вопросы для самопроверки
- •6.7. Вопросы для теоретического опроса
- •7. Обратная матрица
- •7.1. Основные понятия
- •7.2. Методы нахождения обратной матрицы
- •7.2.1. Нахождение обратной матрицы с помощью присоединенной матрицы.
- •7.2.2. Нахождение обратной матрицы методом замещения
- •7.3. Упражнения
- •7.4. Контрольные задания
- •7.5. Типовой расчет
- •7.6. Вопросы для самопроверки
- •7.7. Вопросы для теоретического опроса
- •Нахождение обратной матрицы с помощью присоединенной матрицы.
- •Нахождение обратной матрицы методом замещения.
- •8. Системы линейных уравнений (слу)
- •8.1. Неоднородные системы уравнений
- •8.2. Исследование систем линейных уравнений
- •8.3. Решение системы линейных уравнений в общем случае
- •Правило нахождения решения слу в общем случае
- •8.4. Решение систем n линейных уравнений c n неизвестными
- •8.4.1. Решение систем n линейных уравнений c n неизвестными методом Крамера
- •8.4.2. Решение систем n линейных уравнений c n неизвестными методом обратной матрицы
- •8.5. Решение систем m линейных уравнений c n неизвестными
- •8.5.1. Решение систем линейных уравнений методом Гаусса (метод последовательного исключения неизвестных)
- •8.5.2. Решение систем линейных уравнений методом замещения
- •8.6. Системы линейных однородных уравнений (ослу)
- •Правило нахождения фср ослу
- •8.7. Структура общего решения неоднородной линейной системы
- •8.8. Использование систем линейных уравнений в экономике
- •8.8.1. Прогноз выпуска продукции по запасам сырья
- •8.8.2. Модель Леонтьева многоотраслевой экономики (балансовый анализ) Балансовые соотношения
- •Линейная модель межотраслевой экономики
- •Продуктивные модели Леонтьева
- •8.9. Упражнения
- •8.10. Контрольные задания
- •8.11. Типовой расчет
- •8.12. Вопросы для самопроверки
- •8.13. Вопросы для теоретического опроса
- •9. Линейные операторы (линейные преобразования)
- •9.1. Линейный оператор и его матрица
- •9.2. Линейное преобразование в координатах
- •9.3. Зависимость между матрицами одного и того же преобразования в различных базисах. Подобные матрицы
- •9.4. Действия над линейными операторами
- •9.5. Оператор, сопряженный данному
- •9.6. Собственные значения и собственные векторы линейного оператора (матрицы)
- •9.7. Приведение матрицы линейного преобразования к диагональному виду
- •9.8. Упражнения
- •9.9. Контрольные задания
- •9.10. Типовой расчет
- •9.11. Вопросы для самопроверки
- •9.12. Вопросы для теоретического опроса
- •10. Билинейные и квадратичные формы
- •10.1 Ортогональные и симметрические матрицы
- •10.2. Билинейная и квадратичная формы
- •10.3. Квадратичные формы
- •10.4. Преобразование квадратичной формы при линейном преобразовании переменных
- •10.5. Приведение квадратичной формы к каноническому виду
- •10.6. Закон инерции квадратичных форм
- •10.7. Знакоопределенные квадратичные формы
- •10.8. Упражнения
- •10.9. Контрольные задания
- •10.5. Вопросы для самопроверки
- •10.6. Вопросы для теоретического опроса
- •11. Численные методы линейной алгебры
- •11.1. Метод Гаусса
- •11.2. Уточнение решения методом итераций
- •11.3. Метод прогонки
- •11.4. Итерационные методы решения слау
- •11.4.1. Метод простой итерации
- •11.4.2. Метод Зейделя
- •11.5. Упражнения
- •11.6. Контрольные задания
- •11.7. Типовой расчет
- •11.8. Вопросы для самопроверки
- •11.9. Вопросы для теоретического опроса
3.16. Контрольные задания
Даны векторы
и
.
Найти скалярное произведение
.
При каком значении k векторы
и
ортогональны?
№ вар |
|
|
||||
a1 |
a2 |
a3 |
b1 |
b2 |
b3 |
|
1 |
1 |
2 |
0 |
0 |
-1 |
2 |
2 |
1 |
2 |
–1 |
0 |
-1 |
1 |
3 |
–2 |
2 |
4 |
1 |
1 |
0 |
4 |
1 |
0 |
1 |
0 |
2 |
1 |
5 |
2 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
6 |
0 |
1 |
–1 |
2 |
1 |
-1 |
7 |
2 |
–1 |
0 |
0 |
-1 |
-1 |
8 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
9 |
1 |
0 |
1 |
3 |
2 |
1 |
10 |
0 |
2 |
–1 |
-2 |
2 |
-1 |
11 |
1 |
0 |
–1 |
-1 |
3 |
-1 |
12 |
–3 |
–1 |
0 |
0 |
1 |
-1 |
13 |
0 |
–2 |
2 |
3 |
1 |
2 |
14 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
2 |
15 |
0 |
–1 |
–2 |
1 |
-1 |
2 |
16 |
1 |
2 |
0 |
-1 |
-1 |
2 |
17 |
1 |
–2 |
–1 |
0 |
-1 |
1 |
18 |
0 |
–2 |
1 |
1 |
1 |
0 |
19 |
0 |
2 |
1 |
-1 |
-2 |
2 |
20 |
2 |
1 |
0 |
-1 |
0 |
1 |
21 |
0 |
1 |
–1 |
2 |
-1 |
-1 |
22 |
2 |
–1 |
0 |
0 |
-1 |
-1 |
23 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
24 |
–2 |
0 |
1 |
3 |
2 |
1 |
25 |
0 |
1 |
–2 |
-1 |
3 |
-1 |
26 |
1 |
–1 |
–1 |
2 |
3 |
-1 |
27 |
2 |
1 |
1 |
0 |
1 |
-1 |
28 |
0 |
2 |
2 |
3 |
1 |
-1 |
29 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
2 |
30 |
0 |
–1 |
–2 |
-1 |
1 |
-2 |
Выяснить, является ли система векторов
,
,
линейно зависимой или линейно независимой; определить ранг системы векторов.
№ вар |
|
|
|
||||||
a1 |
a2 |
a3 |
b1 |
b2 |
b3 |
с1 |
с2 |
с3 |
|
|
2 |
3 |
1 |
3 |
4 |
1 |
4 |
5 |
1 |
|
7 |
6 |
5 |
1 |
2 |
3 |
3 |
2 |
1 |
|
1 |
–2 |
2 |
1 |
3 |
1 |
2 |
1 |
3 |
|
3 |
3 |
1 |
1 |
0 |
1 |
4 |
3 |
2 |
|
2 |
2 |
3 |
3 |
4 |
5 |
1 |
2 |
2 |
|
3 |
1 |
–4 |
1 |
2 |
5 |
4 |
3 |
1 |
|
4 |
2 |
3 |
5 |
4 |
7 |
1 |
2 |
4 |
|
3 |
3 |
3 |
4 |
6 |
8 |
1 |
3 |
5 |
|
9 |
5 |
7 |
4 |
4 |
5 |
5 |
1 |
2 |
|
4 |
6 |
8 |
1 |
5 |
3 |
3 |
1 |
5 |
|
2 |
3 |
1 |
3 |
4 |
1 |
8 |
11 |
3 |
|
4 |
4 |
4 |
1 |
2 |
3 |
3 |
2 |
1 |
|
3 |
–1 |
5 |
1 |
3 |
1 |
2 |
1 |
3 |
|
–3 |
–3 |
–1 |
1 |
0 |
1 |
4 |
3 |
2 |
|
–2 |
–2 |
–3 |
3 |
4 |
5 |
1 |
2 |
2 |
|
7 |
4 |
–3 |
1 |
2 |
5 |
4 |
3 |
1 |
|
–4 |
–2 |
–3 |
5 |
4 |
7 |
1 |
2 |
4 |
|
7 |
9 |
11 |
4 |
6 |
8 |
1 |
3 |
5 |
|
–1 |
3 |
3 |
4 |
4 |
5 |
5 |
1 |
2 |
|
–2 |
4 |
–2 |
1 |
5 |
3 |
3 |
1 |
5 |
|
2 |
3 |
1 |
3 |
4 |
1 |
–4 |
–5 |
–1 |
|
5 |
2 |
–1 |
1 |
2 |
3 |
3 |
2 |
1 |
|
5 |
0 |
8 |
1 |
3 |
1 |
2 |
1 |
3 |
|
7 |
6 |
3 |
1 |
0 |
1 |
4 |
3 |
2 |
|
5 |
6 |
8 |
3 |
4 |
5 |
1 |
2 |
2 |
|
–3 |
–1 |
4 |
1 |
2 |
5 |
4 |
3 |
1 |
|
9 |
10 |
6 |
5 |
4 |
7 |
1 |
2 |
4 |
|
5 |
9 |
13 |
4 |
6 |
8 |
1 |
3 |
5 |
|
1 |
–3 |
–3 |
4 |
4 |
5 |
5 |
1 |
2 |
|
–1 |
9 |
1 |
1 |
5 |
3 |
3 |
1 |
5 |
Разложить вектор по базису ( , ) и сделать проверку.
№ вар |
|
|
|
|||||||||
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
b1 |
b2 |
b3 |
b4 |
c1 |
c2 |
c3 |
c4 |
|
|
14 |
–2 |
0 |
12 |
2 |
–4 |
5 |
3 |
12 |
2 |
–5 |
9 |
|
10 |
1 |
13 |
24 |
7 |
0 |
9 |
16 |
3 |
1 |
4 |
8 |
|
7 |
13 |
–3 |
17 |
5 |
2 |
7 |
14 |
2 |
11 |
–10 |
3 |
|
3 |
2 |
3 |
2 |
4 |
1 |
3 |
8 |
7 |
–1 |
0 |
6 |
|
–2 |
–6 |
–1 |
5 |
6 |
12 |
–7 |
11 |
2 |
3 |
3 |
8 |
|
14 |
14 |
–6 |
22 |
9 |
11 |
–1 |
19 |
5 |
3 |
–5 |
3 |
|
–1 |
11 |
–7 |
3 |
2 |
4 |
1 |
7 |
3 |
–7 |
8 |
4 |
|
6 |
3 |
2 |
11 |
1 |
6 |
–7 |
0 |
5 |
–3 |
9 |
11 |
|
–1 |
4 |
2 |
5 |
1 |
3 |
0 |
4 |
2 |
–1 |
–2 |
–1 |
|
3 |
11 |
–12 |
2 |
1 |
2 |
–5 |
–2 |
2 |
9 |
–7 |
4 |
|
16 |
–6 |
5 |
–3 |
2 |
–4 |
5 |
3 |
12 |
2 |
–5 |
9 |
|
4 |
–1 |
5 |
8 |
7 |
0 |
9 |
16 |
3 |
1 |
4 |
8 |
|
–3 |
9 |
–17 |
–11 |
5 |
2 |
7 |
14 |
2 |
11 |
–10 |
3 |
|
11 |
0 |
3 |
14 |
4 |
1 |
3 |
8 |
7 |
–1 |
0 |
6 |
|
4 |
9 |
–11 |
3 |
6 |
12 |
–7 |
11 |
2 |
3 |
3 |
8 |
|
–1 |
5 |
9 |
13 |
9 |
11 |
–1 |
19 |
5 |
3 |
–5 |
3 |
|
6 |
–3 |
9 |
11 |
2 |
4 |
1 |
7 |
3 |
–7 |
8 |
4 |
|
–3 |
15 |
–25 |
–11 |
1 |
6 |
–7 |
0 |
5 |
–3 |
9 |
11 |
|
3 |
2 |
–2 |
3 |
1 |
3 |
0 |
4 |
2 |
–1 |
–2 |
–1 |
|
–1 |
–7 |
2 |
–6 |
1 |
2 |
–5 |
–2 |
2 |
9 |
–7 |
4 |
|
–10 |
–6 |
10 |
–6 |
2 |
–4 |
5 |
3 |
12 |
2 |
–5 |
9 |
|
–4 |
1 |
–5 |
–8 |
7 |
0 |
9 |
16 |
3 |
1 |
4 |
8 |
|
3 |
–9 |
17 |
11 |
5 |
2 |
7 |
14 |
2 |
11 |
–10 |
3 |
|
1 |
3 |
6 |
10 |
4 |
1 |
3 |
8 |
7 |
–1 |
0 |
6 |
|
8 |
15 |
–4 |
19 |
6 |
12 |
–7 |
11 |
2 |
3 |
3 |
8 |
|
4 |
8 |
4 |
16 |
9 |
11 |
–1 |
19 |
5 |
3 |
–5 |
3 |
|
1 |
1 |
–6 |
10 |
2 |
4 |
1 |
7 |
3 |
–7 |
8 |
4 |
|
–4 |
9 |
–16 |
–11 |
1 |
6 |
–7 |
0 |
5 |
–3 |
9 |
11 |
|
0 |
7 |
2 |
9 |
1 |
3 |
0 |
4 |
2 |
–1 |
–2 |
–1 |
|
0 |
–5 |
–3 |
–8 |
1 |
2 |
–5 |
–2 |
2 |
9 |
–7 |
4 |