- •Вопросы к экзамену по дисциплине «алгебра и геометрия»
- •Обратная матрица. Алгоритм вычисления.
- •Ранг матрицы. Вычисление ранга матрицы с помощью элементарных преобразований.
- •Линейная зависимость и независимость строк (столбцов) матрицы. Теорема Кронекера–Капелли.
- •Системы линейных алгебраических уравнений. Формулы Крамера.
- •Системы линейных алгебраических уравнений. Решение с помощью обратной матрицы.
- •Системы линейных алгебраических уравнений. Метод Гаусса.
- •Векторы и простейшие действия над ними.
- •Базис в пространстве, на плоскости и на прямой. Компонента (составляющая) вектора по (вдоль) оси. Проекция вектора на ось. Направляющие косинусы вектора. Теоремы о векторах.
- •Системы координат: декартова, декартова прямоугольная, полярная.
- •Смешанное произведение векторов. Свойства смешанного произведения. Выражение смешанного произведения через координаты сомножителей.
- •Прямая на плоскости: параметрические уравнения, каноническое уравнение, уравнение с угловым коэффициентом.
- •Прямая на плоскости: общее уравнение, уравнение в отрезках, векторное уравнение.
- •Гипербола.
- •Общее уравнение линии второго порядка. Определение положения канонической системы координат.
- •Плоскость: общее уравнение, параметрические уравнения, векторное уравнение, уравнение в отрезках.
- •Поверхности вращения. Алгебраическая поверхность.
- •Поверхности второго порядка. Эллипсоиды. Гиперболоиды.
- •Поверхности второго порядка. Эллиптический параболоид. Гиперболический параболоид.
Системы линейных алгебраических уравнений. Решение с помощью обратной матрицы.
Уравнение называется линейным, если оно содержит переменные только первой степени и не содержит произведений переменных. Решение системы линейных уравнений называется совокупность n-чисел, при подстановке которых каждое уравнение системы обращается в верное равенство. Система уравнений называется несовместной, если у нее нет ни одного решения, и совместной, если хотя бы 1. Если у совместной только 1 решение, то ее называют определенной, если больше одного решения-неопределенной. Если не существуют такие постоянные, одно из которых отлично от нуля и сумма произведений этих постоянных на элементы этих уравнений равна 0, то уравнения системы называют линейно-независимыми. Если существуют такие постоянные, то линейно независимые.
Системы уравнений называют эквивалентными, если решения одной являются решениями другой. Если конечное число раз от произвольных уравнений системы отнимать любые другие ее уравнения, умноженное на постоянные величины, то получится система эквивалентная первоначальной.
Система однородна, если все свободные члены =0. Если система число уравнений равно числу переменных и определитель матрицы =0, то система имеет только нулевое решение. Ненулевое решение она имеет тогда и только тогда, когда ранг матрица меньше числа переменных (зависимое уравнение). Свойства решения системы однородных уравнений: если строка решение, то строка*число, так же является решением этой системы; если строки 1 и 2 решение, то при любых числах 1 и 2 их линейная комбинация число1*строку1+ число2*строку2, так же решение системы. Система линейно-независимых решений строка1, строка2,..,строкапоследняя называется фундаментальной, если каждое решение системы является линейной комбинацией решений строка1, строка2...последняястрока. Если ранг матрицы меньше числа переменных, то всякая фундаментальная система решений состоит из число переменных-ранг матрицы решений.
Метод обратной матрицы: находим определитель, он ≠0, т.е. существует обратная матрица. Обратную матрицу умножаем на столбец свободных членов.
Системы линейных алгебраических уравнений. Метод Гаусса.
Уравнение называется линейным, если оно содержит переменные только первой степени и не содержит произведений переменных. Решение системы линейных уравнений называется совокупность n-чисел, при подстановке которых каждое уравнение системы обращается в верное равенство. Система уравнений называется несовместной, если у нее нет ни одного решения, и совместной, если хотя бы 1. Если у совместной только 1 решение, то ее называют определенной, если больше одного решения-неопределенной. Если не существуют такие постоянные, одно из которых отлично от нуля и сумма произведений этих постоянных на элементы этих уравнений равна 0, то уравнения системы называют линейно-независимыми. Если существуют такие постоянные, то линейно независимые.
Системы уравнений называют эквивалентными, если решения одной являются решениями другой. Если конечное число раз от произвольных уравнений системы отнимать любые другие ее уравнения, умноженное на постоянные величины, то получится система эквивалентная первоначальной.
Система однородна, если все свободные члены =0. Если система число уравнений равно числу переменных и определитель матрицы =0, то система имеет только нулевое решение. Ненулевое решение она имеет тогда и только тогда, когда ранг матрица меньше числа переменных (зависимое уравнение). Свойства решения системы однородных уравнений: если строка решение, то строка*число, так же является решением этой системы; если строки 1 и 2 решение, то при любых числах 1 и 2 их линейная комбинация число1*строку1+ число2*строку2, так же решение системы. Система линейно-независимых решений строка1, строка2,..,строкапоследняя называется фундаментальной, если каждое решение системы является линейной комбинацией решений строка1, строка2...последняястрока. Если ранг матрицы меньше числа переменных, то всякая фундаментальная система решений состоит из число переменных-ранг матрицы решений.
Метод Гаусса представляет собой последовательное исключение переменных с помощью элементарных преобразований. С их помощью приводим систему к экваивалентной системе ступенчатого вида, из которой, начиная с последних переменных находятся все остальные переменные. Преобразования проводят с расширенной матрицей. После отбрасывания лишних уравнений: а)число уравнений = равно числу переменных(системы имеет треугольный вил) б)число уравнений меньше, чем число переменных(система имеет ступенчатый вид).
