
- •Линейная алгебра и элементы аналитической геометрии Лекция 1-2. Матрицы. Определители
- •Матрицы, виды матриц
- •Линейные операции над матрицами, свойства матриц
- •Умножение матриц
- •Обратная матрица. Необходимое и достаточное условие существования обратной матрицы.
- •Ранг матрицы
- •Метод окаймляющих миноров
- •Метод элементарных преобразований
- •Свойства определителей:
- •Вычисление определителей
- •Лекция 3. Системы линейных алгебраических уравнений (слау)
- •Совместность систем уравнений. Теорема Кронекера – Капелли
- •Правило Крамера
- •Метод обратной матрицы
- •Системы m линейных уравнений с n неизвестными. Метод Гаусса. Однородная слау
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Лекция 4. Векторы
- •Скалярное произведение векторов в r3 и его свойства
- •Скалярное произведение в координатной форме
- •Свойства скалярного произведения
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Лекции 5-6. Различные виды уравнения прямой
- •9) Уравнение прямой в отрезах
- •10) Нормальное уравнение прямой
- •Общее уравнение плоскости в пространстве и его частные случаи
- •14) Уравнение плоскости с нормальным вектором:
- •Понятие функции. Способы задания и свойства функции
- •Односторонние пределы
- •Основные теоремы о пределах.
- •Замечательные пределы
- •Лекция 8. Производная и дифференциал функции
- •Механический смысл производной.
- •Геометрический смысл производной
- •Правила дифференцирования (Производная суммы, произведения и частного)
- •Дифференцирование неявных функций
- •Логарифмическое дифференцирование
- •Дифференциал функции
- •Лекция 9. Приложения производной. Производные и дифференциалы высших порядков. Исследование функций
- •Приложения производной.
- •2. Производные и дифференциалы высших порядков
- •Правило Лопиталя
- •3. Исследование функций
- •Асимптоты
- •Общая схема исследования функции:
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Непрерывность функции двух переменных
- •Частные производные
- •Частные производные высших порядков.
- •Полный дифференциал функции
- •Применение полного дифференциала к приближенным вычислениям
- •Формула Тейлора
- •Необходимое и достаточное условие экстремума.
- •Необходимое условие экстремума
- •2) Достаточное условие экстремума
- •Лекция 12. Интегральное исчисление Неопределенный интеграл
- •Основные свойства неопределенного интеграла
- •Интегрирование по частям
- •Интегрирование дробно - рациональных выражений. Интегрирование тригонометрических выражений и иррациональных функций
- •Интегрирование функций, содержащих квадратный трехчлен.
- •Интегрирование дробно - рациональных выражений.
- •3. Интегрирование тригонометрических выражений
- •Универсальная подстановка
- •4. Интегрирование иррациональных функций
- •Задания
- •Лекция 13. Определённый интеграл и его приложения. Несобственные интегралы
- •Свойства определенного интеграла
- •Формула Ньютона – Лейбница
- •Замена переменной в определенном интеграле
- •Нахождение определенного интеграла по частям
- •Приложения определенного интеграла Вычисление площадей плоских фигур
- •Вычисление длины дуги кривой
- •Вычисление объемов тел
- •Несобственные интегралы
- •Признаки сходимости несобственных интегралов
- •Задания
- •Лекция 14 Дифференциальные уравнения. (Дифференциальные уравнения. Общие понятия и определения. Задача Коши. Уравнения с разделенными переменными. Уравнения с разделяющимися переменными)
- •Лекция 15. Теория рядов
- •§1 Понятие числового ряда
- •§2 Свойства сходящихся рядов
- •§3 Необходимое условие сходимости ряда
- •§4 Сходимость положительных рядов
- •§5 Теоремы сравнения рядов.
- •§6 Достаточные признаки сходимости положительных рядов
- •Теорема 3. (Интегральный признак сходимости ряда).
- •§6 Знакопеременные ряды. Теорема Лейбница
- •Абсолютная и условная сходимости
- •Функциональный ряд
- •Мажорируемые ряды
- •Степенные ряды
Вычисление определителей
Значения определителей находятся по следующим правилам:
Для
n
= 2
|
(5) |
Для n = 3 по правилу треугольников (правилу Саррюса):
|
(6)
|
Примеры:
1.
2.
Замечание. Если элементами определителя являются некоторые функции, то данный определитель, вообще говоря, тоже функция (но может быть и числом).
3.
Для
вычисления определителя произвольного
-го
порядка,
используют теорему Лапласса (3)
,
где
,
а миноры
,
являющиеся определителями
-
го порядка, получаются из
вычеркиванием первой строки и
-
го столбца.
Пример. Вычислить определитель III-го порядка
Лекция 3. Системы линейных алгебраических уравнений (слау)
(Совместность систем уравнений. Теорема Кронекера – Капелли. Система m линейных уравнений с n переменными. Правило Крамера. Метод обратной матрицы. Метод Гаусса. Однородная СЛАУ. Модель Леонтьева многоотраслевой экономики)
Совместность систем уравнений. Теорема Кронекера – Капелли
Системой из m линейных алгебраических уравнений с n неизвестными называется система вида:
|
(1) |
Здесь переменные x1,x2,...,xn называются неизвестными системы, числа aij, где i=1,2,…,m, j=1,2,…,n называются коэффициентами системы, а числа b1,b2,...,bm – свободными членами.
Если,
хотя бы один из
свободных членов
,
система называется
неоднородной
(с правой частью), а в противном случае,
т.е. при
,
однородной
(без
правой части).
Числа x1,x2,...,xn, обращающие все уравнения системы в тождества, называются решением системы.
Система уравнений называется совместной, если она имеет хотя бы одно решение, и несовместной, если она не имеет ни одного решения.
Однородная
система всегда совместна,
так как она имеет нулевое (тривиальное)
решение
.
Совместная система называется определенной, если она имеет единственное решение, и неопределенной, если она имеет более одного решения.
Исследовать систему – это значит определить, совместна ли она и, в случае совместности, определить, сколько решений она имеет.
Расширенной матрицей С.Л.А.У. называется матрица, полученная из матрицы системы приписыванием справа столбца свободных членов.
Теорема
Кронекера – Капелли.
Система
линейных алгебраических уравнений
совместна
(имеет решение) тогда и только тогда,
когда ранг её матрицы равен рангу
расширенной матрицы r
(A)= r (
).
Если
r (A)
r (
),
то СЛАУ решений не имеет.
Для совместных систем линейных уравнений верны следующие теоремы:
Если ранг матрицы совместной системы равен числу неизвестных ( r = n), то система имеет единственное решение.
Если ранг матрицы совместной системы меньше числа неизвестных ( r<n), то система неопределенная и имеет бесконечное множество решений.