
- •1. Неравенство Коши-Буняковского.
- •2. Неравенство треугольника.
- •3. Линейная независимость лестничной системы векторов.
- •4. Однозначность разложения вектора по базису.
- •5. Формула умножения комплексных чисел в тригонометрической форме.
- •6. Формула деления комплексных чисел в тригонометрической форме.
- •7. Существование бесконечного числа решений у системы линейных однородных уравнений, в которой число неизвестных больше числа уравнений.
- •8. Теорема о пространстве решений однородной системы линейных алгебраических уравнений.
- •9. Теорема о связи общих решений неоднородной и однородной систем линейных алгебраических уравнений.
- •10. Сформулируйте правило Крамера для решения систем линейных уравнений. Докажите правило Крамера для системы линейных уравнений от двух переменных.
- •11. Линейная независимость векторов, составляющих ортонормированную систему
- •12. Формула для вычисления координат вектора в ортогональном базисе.
- •13. Невырожденность ортогональной матрицы
- •14. Изменение матрицы линейного преобразования при замене базиса.
- •15. Равенство характеристических многочленов подобных матриц.
- •16. Ортогональность собственных векторов, соответствующих различным собственным значениям самосопряженного линейного преобразования.
- •18. Вывод уравнения прямой на плоскости, проходящей через данную точку перпендикулярно данному вектору.
- •20. Выпуклость пересечения выпуклых множеств.
1. Неравенство Коши-Буняковского.
Для любых двух векторов в евклидовом пространстве справедливо неравенство
Доказательство:
,
x-произвольное
число
по свойству положительной определенности скалярного произведения
2. Неравенство треугольника.
Каковы бы ни были три точки, расстояние между любыми двумя из этих точек не больше суммы расстояний от них до третьей.
|
3. Линейная независимость лестничной системы векторов.
Система векторов в Rn:
=
(a1, a2, a3 … an)
= (0, b2,
b3 … bn)
= (0, 0, c3
… cn)
Теорема: любая лестничная система векторов линейно независима.
Доказательство:
Предположим противное. Тогда один из
данных векторов должен линейно выражаться
через остальные. Пусть, например,
линейно
выражается через
,
…
=k
+l
…
Но такое равенство
невозможно, поскольку первая координата
вектора
отлична от нуля, а первая координата
вектораk
+l
… равно нулю. Полученное противоречие
доказывает, что система
,
,
,
… линейно независима.
4. Однозначность разложения вектора по базису.
Теорема о базисе. Любая ЛНЗ система векторов из Rn явл. базисом Rn, когда число векторов этой системы равно n.
Док-во. Пусть: { в1, в2, …, вm } ЛНЗ система в Rn, докажем, что m=n 1) m>n. Получим, что система ЛЗ(по теореме об ортогональном векторе), что противоречит условию; 2) m<n Пусть{ в1, в2, …, вm }- базис Rn, то для любого Х ЄRn х=х1в1+х2в2+…+хmвm; m<n,то по теореме о существовании ортогонального вектора есть ненулевой вектор, кот. Ортогонален любому вектору этой системы (у╨вi, i=1,…,n), то увi=0; у ЄRn, тогда у=у1в1+у2в2+…+уmвm, умножим это рав-во на само себя уу=( у1в1+у2в2+…+уmвm)у=у1(в1у1)+у2(у2в2)+…+уm(уmвm)=0; уу=0, то у=0, а по усл теоремы у≠0, противоречие, значит m<n неверно, тогда m=n.
5. Формула умножения комплексных чисел в тригонометрической форме.
Z1=| Z1|(cosφ1 + isinφ1); Z2=| Z2|(cosφ2 + isinφ2)
Z1 · Z2 =| Z1|| Z2|(( cosφ1 cosφ2 - sinφ1 sinφ2 ) + i(sinφ1 cosφ2 + cosφ1 sinφ2)) =
| Z1|| Z2|(cos(φ1+ φ2) + isin(φ1 + φ2));
Для умножения Z1 на Z2 модули этих чисел следует перемножить, а аргументы сложить.
6. Формула деления комплексных чисел в тригонометрической форме.
Z1=| Z1|(cosφ1 + isinφ1); Z2=| Z2|(cosφ2 + isinφ2)
φ1-φ2)
+ isin
(φ1-φ2))
Z2≠0
Для нахождения
частного
следует модуль числаZ1
разделить
на модуль числа Z2,
а из аргумента числа Z1
вычесть
аргумент числа Z2.
7. Существование бесконечного числа решений у системы линейных однородных уравнений, в которой число неизвестных больше числа уравнений.
Теорема: Однородная система, в которой число уравнений меньше числа неизвестных, всегда имеет ненулевое решение.
Доказательство: применим к системе
A11X1 + A12X2