Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Ответы_экзамен_высшая математика.docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
426 Кб
Скачать
☆

3. Координаты вектора, точки. Координаты суммы, разности двух векторов и произведения вектора на число.

Для описания вектора объекта в пространстве вводят прямоугольную декартову систему координат Оxyz.

Любой вектор а̄ в пространстве имеет три координаты x, y, z, которые лежат соответственно 1-ая на оси Ох, 2-ая на оси Оу, 3-я на оси Оz, причем х = Прī а̄, y = Прj̄ а̄, z = Прk̄ а̄.

Координатами точки М называются координаты радиус вектора О̄М̄̄, т.е. Хм = Прī О̄M̄, Yм = Пр j̄ О̄M̄, Zм = Пр k̄ О̄M̄.

Если а̄ = {x,y,z}, то а̄ = х*ī + у*j̄ + z*k̄ (линейная комбинация).

Координаты суммы, разности двух векторов и произведение вектора на число.

Если а̄ = {x1,y1,z1}, b̄ = {x2,y2,z2} и λ – некоторое число, то

а̄ + b̄ = {x1+x2,y1+y2,z1+z2}

а̄ - b̄ = {x1-x2,y1-y2,z1-z2}

λа̄ = {λx1,λy1,λz1}

Координаты вектора. Если известны координаты его начала и конца, то А̄B̄ = {ХВ-ХА,YB-YA,ZB-ZA}.

4. Скалярное произведение двух векторов и его свойства. Необходимые и достаточные условия ортогональности двух векторов. Скалярное произведение двух векторов, заданных своими координатами.

а̄ * b̄ - символ скалярного произведения векторов а̄ и b̄. По определению а̄ * b̄ = │а̄│*│ b̄│* cos(а̄ ,̂ b̄).

Пусть а̄ = b̄, тогда а̄ * а̄ = а̄2 = │а̄│*│а̄│* cos00 = │а̄│2 => а̄2 = │а̄│2

Свойства:

1) а̄ * b̄ = b̄ * а̄ (свойство коммутативности)

2) λ(а̄ * b̄) = (λа̄) * b̄ = а̄ * (λ b̄), где λ – число (свойство ассоциативности)

3) а̄ * (b̄ + c̄) = а̄ * b̄ + а̄ * c̄ (свойство дистрибутивности)

Теорема 1. а̄ ┴ b̄ <=>, когда Ǝ число λ, такое что а̄ = λ * b̄.

Теорема 2. а̄ и b̄ ┴ <=>, когда их а̄ * b̄ = 0.

Если а̄ = {x1,y1,z1}, b̄ = {x2,y2,z2}, то а̄ * b̄ = {x1x2 + y1y2 + z1z2}

а̄2 = │а̄│2 => │а̄│ = √а̄2 = √x12 + y12 + z12

cos(а̄ ,̂ b̄) = а̄ * b̄ / │а̄│*│ b̄│ = x1x2 + y1y2 + z1z2 / √x12 + y12 + z12 * √x22 + y22 + z22

5. Понятие определителя квадратной матрицы второго и третьего порядков.

Таблица А = │а11 а12│ называется квадратной матрицей второго порядка.

│а21 а22│

Каждой матрице второго порядка ставится в соответствие единственное число, которое называется определителем и обозначается │А│ = │а11 а12│ = а11а22 - а12а21

│а21 а22│

Для прямоугольных матриц определители не определяются.

│а11 а12 а13│

А = │а21 а22 а23│ называется квадратной матрицей третьего порядка, где aij –

│а31 а32 а33│

числа, ij = 1,2,3. Каждой квадратной матрице третьего порядка ставится в соответствие единственное число, которое называется определителем матрицы А и обозначается │А│.

6. Правило вычисления определителя второго порядка.

│А│ = │а11 а12│ = а11а22 - а12а21

│а21 а22│

7. Вычисление определителя третьего порядка по правилу треугольника, по правилу Саррюса, по правилу разложения по элементам любой строки или столбца.

Правило треугольника

Схематически это правило можно изобразить следующим образом:

Произведение элементов в первом определителе, которые соединены прямыми, берется со знаком "плюс"; аналогично, для второго определителя - соответствующие произведения берутся со знаком "минус", т.е.

Правило Саррюса

Справа от определителя дописывают первых два столбца и произведения элементов на главной диагонали и на диагоналях, ей параллельных, берут со знаком "плюс"; а произведения элементов побочной диагонали и диагоналей, ей параллельных, со знаком "минус":

Правило разложения по элементам любой строки или столбца

Определитель матрицы А вычисляется по формуле (по строке)

│а11 а12 а13│

│А│ = │а21 а22 а23│ = а11 │а22 а23│ - а12 │а21 а23│ + а13 │а21 а22│

│а31 а32 а33│ │а32 а33│ │а31 а33│ │а31 а32│

Определитель матрицы А вычисляется по формуле (по столбцу)

│а11 а12 а13│

│А│ = │а21 а22 а23│ = а12 │а21 а23│ - а22 │а11 а13│ + а32 │а11 а13│

│а31 а32 а33│ │а31 а33│ │а31 а33│ │а21 а23│