- •Матрицы и операции над ними
- •Определите первого, второго и третьего порядка
- •Миноры и алгебраические дополнения элементов. Определители n-го порядка.
- •Свойства определителей
- •Алгоритм Гаусса вычисления определителей
- •Общие сведения о системах линейных алгебраических уравнений
- •Элементарные преобразования систем. Теорема о равносильности систем при элементарных преобразований.
- •Исследование систем методом Гаусса.
- •Крамеровские системы. Метод Крамера.
- •Методы Гаусса и Жордана-Гаусса.
- •Обратная матрица и её нахождение.
- •Матричный метод решения систем
- •Арифметическое n-мерное векторное пространство
- •Линейно зависимые и линейно независимые системы векторов
- •Базис и ранг системы векторов
- •Ранг матрицы, теоремы о ранге
- •Критерий совместности системы (теорема Кронекера-Капелли)
- •Критерий определенности системы линейных уравнений
- •Собственные векторы и собственные значения матрицы (линейного преобразования)
- •Геометрические векторы и операции над ними
- •Базисы и разложение векторов по базисам
- •Скалярное произведение векторов и его свойствa.
- •Выражение скалярного произведения через координаты векторов
- •Прямая линия на плоскости
- •Взаимное расположение прямых линий на плоскости
- •Исследование дробно-линейной функции.
- •К вадратичная форма. Канонический и нормальный вид квадратичных форм.
- •Методы приведения квадратичных форм к каноническому виду
- •Линейные пространства. Примеры линейных пространств
- •Базисы и размерность линейного пространства
- •Показательная форма комплексного числа. Операции над комплексными числами, заданными в показательной форме.
Выражение скалярного произведения через координаты векторов
Теорема: Скалярное произведение двух векторов равно сумме попарных произведений соответствующих координат этих векторов
(a,b)=X1X2в R1
(a,b)=X1X2 + Y1Y2 в R2
(a,b)=X1X2 + Y1Y2 + Z1Z2в R3
Прямая линия на плоскости
y=kx+b – уравнение прямой с угловым коэффициентом (k=tgα, α – угол наклона прямой к Ох)
Уравнениепрямой проходящей через тоску М0 (х0;у0) с k: у-у0=k(х-х0)
Уравнение прямой проходящей через 2 точки А(х1:у1) и В(х2;у2)
Уравнение
прямой в отрезках
Общее уравнение прямой
Ах + Ву + С = 0
С=0
Ах + Ву = 0 (прямая через (0;0))
А=0, В и С≠0
Ву + С = 0 (прямая || Ох)
В=0, А и С≠0
Ах + С = 0 (прямая ||Оу)
Взаимное расположение прямых линий на плоскости
r(Q)=r(Q)=2, т.е. ранги матриц совпадают и равны 2
Прямые пересекаются. Т.к. ранги матриц Qи Qсовпадают, то система совместна, т.е. имеет решения. А т.к. ранг матрицы системы равен числу неизвестных, то решение системы единственно, прямые пересекаются в одной точке.
r(Q)≠r(Q)
Система не имеет решений, следовательно, прямые параллельны
r(Q) = r(Q) = 1
т.к. ранги матриц совпадают, то система совместна. А т.к. ранг матрицы системы меньше числа неизвестных, то система имеет бесчисленное множество решений. Следовательно прямые совпадают.
Окружность и эллипс (канонические уравнения)
Ax2 + By2 + Cx + Dy + E = 0
A=B – задана окружность
(х – х0)2 + (у – у0)2 = R2
(x0;y0) – центр окружности
R–радиус
А≠В , одинаковый знак – эллипс
(x0;y0) – центр эллипса
а и b– полуоси
a||Ox; b||Oy
Парабола (каноническое уравнение)
Ax2 + By2 + Cx + Dy + E = 0
А=0, В≠0 – парабола (ось симметрии || Ох)
(у – у0)2 = а (х – х0)
(x0;y0) – вершина
Ось симметрии || Ох
Если а>0 – ветви вправо
Если а<0 – ветви влево
В=0, А≠0 – парабола (ось симметрии ||Оу)
(х – х0)2 = а (у – у0)
(x0;y0) – вершина
Ось симметрии ||Оу
Если а>0 – ветви вверх
Если а<0 – ветви вниз
Гипербола (каноническое уравнение)
Ax2 + By2 + Cx + Dy + E = 0
А≠В, разные знаки - гипербола
(ветви
влево и вправо)
(ветви вверх и вниз)
(x0;y0) – центр
а и b – полуоси
Исследование квадратичной функции
Функция, заданная формулой y = ax2 + bx + c , где x и y - переменные, а a, b, c - заданные числа, причем а≠0 , называетсяквадратичной функцией.
Рассмотрим уравнение у = ах2. Это уравнение преобразуется к каноническому виду х2 = 2ру, где 2р = 1/а. Следовательно, уравнение у = ах2 определяет параболу с вершиной в начале координат, у которой ось симметрии является ось ординат. При а>0 – ветви вверх, при а<0 – вниз.
Рассмотри уравнение у = а(х – α)2 + β. Сделаем следующие преобразования координат: х’=x-α; y’=y-β. Это есть преобразование параллельного переноса координатных осей. Уравнение у = а(х – α)2 + β приводится к виду y’ = a(x’)2, т.е. в новой системе координат O’x’y’ оно имеет вид у = ах2 и, следовательно, в этой системе задаёт параболу с вершиной в точке O’, симметричную относительно оси O’y’.
Т.о., уравнение у = а(х – α)2 + β задаёт эту же параболу в системе Оху. Относительно этой системы координат её вершина находится в точке O’(α,β). Ось симметрии || оси Оу и имеет уравнение х=а. Параметр а снова определяет направление ветвей параболы.
