Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Типовой расчет №1

.pdf
Скачиваний:
79
Добавлен:
20.06.2014
Размер:
1.23 Mб
Скачать

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

161

 

 

 

Вариант

 

1 - 53

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡1

9

 

¡4

 

 

2¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53.1.

Вычислить определитель

¯

3

30

 

12

 

6¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

¡

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

1

9

 

 

 

2

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

2¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

18

¡

8

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

 

 

 

 

5¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¡

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

10

 

 

 

12

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

 

 

 

 

 

 

18¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

1

6

 

 

6

 

¯ 3

9

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

 

 

¡

 

 

¡

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53.2.

Вычислить определитель

¯

3

 

18

 

 

 

20

 

9

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

27¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

1

¡

 

 

¡

 

 

¡

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

 

 

6

 

6

9

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

18

 

 

 

18

 

9

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

 

 

 

 

 

 

30¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

 

 

¡

 

 

¡

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

0¡

1

3

53.3. Вычислить определитель произведения

 

 

 

матриц

 

0

1

1

1

,

 

1

 

 

 

 

 

 

 

AB

 

 

 

 

A = 0

 

¡

 

B =

 

3 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

3

A

 

B¡

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

¡

 

B

0

0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

A

53.4. Вычислить обратную матрицу, проверить выполнение условия A ¢A¡1 = E, найти сумму0всех элементов1 обратной матрицы и величину, обратную ее определителю.

3

¡1

4

A = B¡3

3

¡1C

B

 

C

B

 

C

@

 

A

1¡3 ¡3

53.5.Решить систему уравнений по формулам Крамера, с помощью обратной матрицы

0è

методом Гаусса.

0

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡1 ¡2 ¡31 0x11

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

4

3 ¡2C ¢ Bx2C

= B¡12C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

4

1

1C Bx3C B

¡

7 C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

¡ ¡

C B C

B

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

A @ A

@

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53.6. Решить матричное уравнение и записать элементы матрицы X по строкам

01 01 0x11 x121 0 2 21

=

0¡3 ¡21

 

 

 

 

 

@4 2A ¢ @x21 x22A ¢ @¡1 0A @¡2 ¡4A

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡7

0

3

0

2

¡3

 

53.7. Вычислить ранг матрицы

B

0

0

¡2

0

1

¡5 C

 

B

 

5

0

1

0

3

¡

10C

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

0

¡

0

1

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

B

0

2

 

5 C

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

B

9

0

¡

0

5

¡

C

 

 

 

 

 

 

 

 

B

1

16

C

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

¡

 

 

A

162

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

 

 

1 0x11 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

¡3 0 2 ¡1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

¡4 0 1 1 2 C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

¡

1 0 1

¡

1 1

C Bx3C =B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

4 0 2

 

 

1 3

C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

¡

 

 

 

¡

 

 

 

C B

 

4C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

19 0 9

 

 

1 11C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

C B

 

5C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡

 

 

 

 

 

 

 

A @ A

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53.9. Найти общее

 

 

0x11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решение системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

5

3

¡1

 

7

1351Bx2C

= 0

14

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

1 1

 

1

¡

1

13

 

Bx3C

 

B¡

3

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

CB C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

2 2

 

1 3 74

CBx4C

 

B

31 C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

CB C

 

B

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB

C

 

@

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53.10. Вычислить

 

 

B

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

01

 

 

 

 

 

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

 

.

 

 

 

 

A =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@0

7A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

2

 

2

 

 

 

0

1

 

 

 

53.11. Вычислить сумму всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B

2

 

0

 

 

¡3C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

3

 

3

 

 

 

2C

 

 

 

53.12. Найти значения параметра

 

, при которых векторы

 

 

B¡

 

 

 

 

 

¡

C

 

 

 

¯

a

 

@

¡!

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

è

 

b

ортогональны, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

1; 4; 1

 

¡! =

 

 

4;

 

; 4

 

 

 

 

=

 

1;

 

 

4;

2

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

f

g

, b

 

 

¯

¡ g

¡!

 

 

 

 

¡

 

¡ g

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

b , c компланарны. a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53.13. Даны 3 вершины треугольника A(1; 2; 1), B(3; 3; ¡2), C(¡2; 2; 1).

 

 

 

 

 

 

 

Вычислить: а) квадрат длины вектора

¡¡¡1 !2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D D

, достроив треугольник до параллелограм-

ìîâ ABCD1 è ABD2C, б) координаты точки пересечения диагоналей параллелограмма

ABCD1, в) координаты точки пересечения медиан треугольника ABC, г) координаты век-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

¡¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тора с началом в точке

 

, равного вектору BA, д) работу силы AD íà ïóòè ABCD.

 

 

53.14. Даны 4 точки A(2; ¡1; ¡1), B(3; ¡2; ¡1), C(1; 1; ¡2), D(1; 3; ¡2).

[¡¡!

[¡! ¡!]]

 

Вычислить: а)

j ¡3¡!

¡ 4¡¡! j

, á)

(¡3¡! ¡4¡¡!)

, â)

[¡3¡!

¡4¡¡!]

, ã)

,

 

 

 

AB

 

 

CD

 

 

 

 

AB;

 

CD

 

 

AB;

 

 

CD

 

AD; AB; AC

д) квадрат площади грани ABC, е) объем тетраэдра ABCD, ж) достроить тетраэдр до параллелепипеда и найти квадрат длины его диагонали, идущей из вершины A, з) координаты вектора с единичной абсциссой, идущего из вершины D перпендикулярно грани

ABC

¡¡! ¡!

, и) направляющие косинусы вектора AD, к) проекцию вектора AB íà CD, л) при каком значении аппликаты точки D все 4 точки лежат в одной плоскости.

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

163

53.15. Доказать, что векторы ~a = f2; ¡5; ¡3g

, ~

 

 

 

b = 4; ¡2; ¡2g, ~c = f2; ¡2; ¡5g образу-

ют базис и найти координаты вектора ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d = 16; 4; 0g относительно этого базиса.

 

53.16. Найти координаты вектора ~x

по известным векторам ~a = 2; ¡4; 3g

, ~

b =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

3; 4; 0g è ~c = f5; 2; 4g,если известны скалярные произведения (x;~a) = 29, (~x; b) = ¡19 è

(~x;~c) = 17. ~a = 2; ¡4; 3g

, ~

 

 

 

 

 

 

~

 

b = 3; 4; 0g, ~c = f5; 2; 4g, (x;~a) = 29, (~x; b) = ¡19, (~x;~c) = 17.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

53.17. Найти значение скалярного произведения (2~u ¡1~v)(¡3~u ¡1~v), åñëè ~u = ¡3~a + 4b,

= 2

¡ 4

j

j= 4 j b j= 5 ' = ( c ) cos

= 0 4

 

~v ~a

~

~a

 

,

~

,

~

:

 

 

b и известны

 

 

~a; b , '

 

 

53.18.Используя критерий Сильвестра, исследовать на знакоопределенность квадратичную форму ¡3x2 + 0y2 + 0z2 ¡ 4xy + 0xz + 6yz

53.19.Привести квадратичную форму 2x2 + 3y2 + 3z2 + 8xy + 36xz + 24yz к канониче- скому виду методом Лагранжа.

53.20.Найти матрицу линейного оператора в базисе fe~10; e~10; e~10g, ãäå e~10 = e~1 ¡ e~2 + e~3,

e~2

0 = ¡e~1 + e~2 ¡ 2e~3, e~3

0

= ¡e~1 + 2e~2 + e~3, если она задана в базисе fe~1; e~1; e~1g

 

03

2

¡11

 

 

A = B3

¡1

3

C

 

 

 

B3

1

0

C

 

 

 

B

 

 

C

 

 

 

@

 

 

A

 

 

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

53.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

b вычислить j ®~a + ¯b j, (®~a; ¯b) è [®~a; ¯b], åñëè ® = ¡2; ¯ =

~

3; ~a = 2; 3; 3g; b = f3; ¡2; ¡2g.

164

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

 

1 - 54

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

1

¡3

 

¡6

¡1¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

54.1.

Вычислить определитель

¯

3

¡

8

¡

18

3¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

1

3

 

8

1

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

9

 

 

18

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

 

 

 

4¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

 

¡

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

5

 

12

¡

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

12

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

3

 

6

¡

6¯

 

1

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

54.2.

Вычислить определитель

¯

6

6

 

9

12

 

2

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

9

 

9

 

 

18

¡

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

20

 

3¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

 

¡

 

 

6

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

3

 

6

 

 

0

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

0

 

 

1

0¡

 

 

 

 

 

1

54.3. Вычислить определитель произведения

 

 

матриц

 

¯

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

1

0

B = B

 

1

3

3

C.

 

 

 

 

 

 

 

AB

 

 

 

 

A = B3 ¡1 3C,

2 3 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B3

¡

2

1C

B

1

¡

2

¡

1C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

C

B

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

A

@

 

 

 

 

 

 

A

54.4. Вычислить обратную матрицу, проверить выполнение условия A ¢A¡1 = E, найти сумму0всех элементов1 обратной матрицы и величину, обратную ее определителю.

0

3

¡1

A = B¡3

1

¡2C

B 1

1

¡

2C

B¡

 

C

@

 

 

A

 

54.5. Решить систему уравнений по формулам Крамера, с помощью обратной матрицы

0è

методом Гаусса.

 

3 1

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ¡2 ¡31 0x11 0

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡3 2 ¡2C ¢ Bx2C

= B

8 C

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

3 4

2C Bx3C B16C

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

¡ C B C

B

C

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

A @ A

@

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

54.6. Решить матричное уравнение и записать элементы матрицы X по строкам

0¡3 1

1 0x11 x121 00 ¡41 =

03 ¡251

 

 

 

 

@

0 ¡1A ¢ @x21 x22A ¢ @1 1 A @3 ¡5 A

 

1 ¡11

 

 

 

 

 

0

¡4 ¡1 0

0

 

 

 

 

 

B

4

1

0

0

¡1

1

C

 

54.7. Вычислить ранг матрицы B

10

3

0

0

2

4

C

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

¡

 

C

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

¡

 

C

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

B

10

3

0

0

2

4

C

 

 

 

 

 

B

C

 

 

 

 

 

@¡

 

¡

 

 

 

¡

A

 

 

 

 

 

B

 

20

6

0

0

4

8C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

165

 

54.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡3 1 0 ¡1 01 0x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

7 ¡1 0 3 0C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

1

¡

1 0

 

¡

1 0C Bx3C =B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

3 1 0

 

 

 

1 0C Bx

 

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

C B

 

4C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

19

 

5 0 7 0C Bx

 

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

5C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A @ A

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

54.9. Найти общее

 

 

 

 

 

 

0x11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решение системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

018 ¡9 9

 

9 ¡361Bx2C

= 0

6 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

1

2

¡

1

 

¡

1

 

11

 

 

 

 

Bx3C

 

 

 

¡

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

B C

 

B

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

5

¡

1 2

 

2

 

¡

1

CBx4C

 

B

27 C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

 

B

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

 

@

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

54.10. Вычислить

 

 

 

 

 

 

B

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = 0¡4

 

 

1

 

 

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

.

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

0

¡1A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01

 

0

2

1

 

54.11. Вычислить произведение всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B3

 

¡2

1

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B4

 

2

¡

2C

 

54.12. Найти значения параметра

 

, при которых векторы

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

¡

 

C

 

 

¡!

 

¡!

 

@

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

è

 

b

 

ортогональны, а

 

 

 

 

a

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1; 4;

5

 

¡! =

 

5;

 

; 4

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

0; 1; 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

,

 

b ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

f

¡ g

b

 

 

¯

g

¡!

 

f

 

 

 

 

 

g

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

компланарны. a

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

54.13. Даны 3 вершины треугольника A(¡2; 3; 2), B(¡3; 1; 3), C(¡1; 1; ¡1).

 

 

 

 

Вычислить: а) квадрат длины вектора

¡¡¡1 !2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D D , достроив треугольник до параллелограм-

ìîâ ABCD1 è ABD2C, б) координаты точки пересечения диагоналей параллелограмма

ABCD1, в) координаты точки пересечения медиан треугольника ABC, г) координаты век-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

¡¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тора с началом в точке

 

 

, равного вектору BA, д) работу силы AD íà ïóòè ABCD.

 

 

 

54.14. Даны 4 точки A(3; ¡3; 1), B(0; ¡1; 1), C(3; ¡2; ¡2), D(2; 0; 3).

 

[¡¡!

 

[¡! ¡!]]

 

Вычислить: а)

j 2¡! ¡ 4¡¡! j

, á)

(2¡! ¡4¡¡!)

, â)

[2¡!

¡4¡¡!]

, ã)

 

 

, ä)

 

 

AB

 

 

 

 

CD

 

 

 

AB;

CD

 

AB;

CD

 

 

AD;

AB; AC

 

квадрат площади грани ABC, е) объем тетраэдра ABCD, ж) достроить тетраэдр до параллелепипеда и найти квадрат длины его диагонали, идущей из вершины A, з) координаты вектора с единичной абсциссой, идущего из вершины D перпендикулярно грани ABC,

и) направляющие косинусы вектора

¡¡!

¡!

 

AD, к) проекцию вектора AB íà CD, л) при каком

значении аппликаты точки D все 4 точки лежат в одной плоскости.

166

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

~

 

 

 

 

 

54.15. Доказать, что векторы ~a = f5; ¡3; 5g

 

b = f1; ¡5; 3g, ~c = f4; 4; ¡3g образуют

базис и найти координаты вектора ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d = f11; 15; ¡7g относительно этого базиса.

 

54.16. Найти координаты вектора ~x

по известным векторам ~a = f5; ¡5; ¡1g

, ~

b =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

f4; ¡1; 5g è ~c = 4; ¡5; 1g,если известны скалярные произведения (x;~a) = ¡10, (~x; b) =

¡40 è (~x;~c) = 16. ~a = f5; ¡5; ¡1g

, ~

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

b = f4; ¡1; 5g, ~c = 4; ¡5; 1g, (x;~a) = ¡10, (~x; b) = ¡40,

(~x;~c) = 16.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

54.17. Найти значение скалярного произведения (¡2~u ¡3~v)(3~u ¡1~v), åñëè ~u = ¡3~a ¡2b,

~

и известны

 

,

 

~

,

 

~

,

 

'

 

:

 

 

~v = 3~a ¡ 4b

j ~a j= 2

j b j= 5

 

~a; b

cos

= 0

2

 

 

 

 

' = ( c )

 

 

 

 

54.18.Используя критерий Сильвестра, исследовать на знакоопределенность квадратичную форму ¡4x2 ¡ 2y2 ¡ 2z2 ¡ 4xy + 4xz + 2yz

54.19.Привести квадратичную форму 2x2 ¡ 2y2 + 3z2 + 24xy ¡ 8xz + 36yz к канониче- скому виду методом Лагранжа.

54.20.Найти матрицу линейного оператора в базисе fe~10; e~10; e~10g, ãäå e~10 = e~1 ¡ e~2 + e~3,

e~2

0 = ¡e~1 + e~2 ¡ 2e~3, e~3

0

= ¡e~1 + 2e~2 + e~3, если она задана в базисе fe~1; e~1; e~1g

 

0¡2

4

2

1

 

 

A = B

1

¡1

¡1C

 

 

 

B

 

1

3

0

C

 

 

 

B¡

 

 

 

C

 

 

 

@

 

 

 

 

A

 

 

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

54.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

b вычислить j ®~a + ¯b j, (®~a; ¯b) è [®~a; ¯b], åñëè ® = ¡1; ¯ =

~

¡2; ~a = f2; ¡3; 1g; b = f1; ¡2; ¡3g.

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

167

 

 

Вариант

1 - 55

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡3 ¡2

6

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55.1.

Вычислить определитель

¯

6

¡

6

12

2

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

 

2

9

 

1

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

 

12

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

4

3¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¡

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

¡

9

27

27

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

 

12

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

¡

3

¡

3

9

¯

9

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55.2.

Вычислить определитель

¯

4

6

5

18

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯

18¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

3

3

¡

 

¡

9

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

12

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

4

 

6

 

6

¡

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

18

15

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

¡

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

1

0

B =

1

¡

1

55.3. Вычислить определитель произведения AB матриц A =

0

1,

0

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@1

2A

 

@3

¡2A

55.4. Вычислить обратную матрицу, проверить выполнение условия A ¢A¡1 = E, найти сумму0всех элементов1 обратной матрицы и величину, обратную ее определителю.

A = B

4

¡3

¡2

 

0

¡1

¡2C

B

 

3

2

3

C

B¡

 

 

 

C

@

 

 

 

 

A

 

55.5. Решить систему уравнений по формулам Крамера, с помощью обратной матрицы

0è

методом Гаусса.

 

0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ¡1 01 0x11 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡3 ¡3 2C ¢ Bx2C

= B18C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

4 0 4C Bx3C B

4 C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

C B C

B

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

A @ A

@

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

55.6. Решить матричное уравнение и записать элементы матрицы X по строкам

0 ¡11 0x11 x12

1 0¡2 ¡11 = 016 01

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡2 ¡3A ¢ @x21 x22A ¢ @¡4 0

A @80 4A

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

0¡10

3

2

3

¡1

8

 

55.7. Вычислить ранг матрицы

B

¡1 ¡1 1 ¡1 1

2

C

 

B

1

1

¡

1

¡

2

¡

2

¡

11C

 

 

 

 

B

8

¡

2

1

 

 

4

C

 

 

 

 

B

1

 

 

1

 

 

C

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

B

26

¡

¡

6

¡

 

6

¡

 

C

 

 

 

 

B

1

 

4

11

C

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

@

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

A

168

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

1 0x11 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

5 ¡1 ¡1 0 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

11 2

 

2 0 3 C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

2 3

 

¡

1 0 1 C Bx3C =B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

7

1

 

1 0 2 C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

4C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

38 4

 

0 0 14C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

5C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

A @ A

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55.9. Найти общее решение0x1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡27

¡3

 

0

 

¡7

¡1331Bx2C

=

0

5

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

10

 

1

 

1

 

3

67

 

 

 

Bx3C

 

 

B

16

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

CB C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

7

 

1

 

2

 

1

¡

1

 

C

Bx

4

C

 

 

B

37

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

 

 

B¡

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

 

 

@

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55.10. Вычислить

 

 

 

 

 

 

B

 

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = 0¡7

 

1

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

.

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

0

 

¡1A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

04

 

 

 

3

 

 

0

1

 

 

 

55.11. Вычислить сумму всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B0

 

 

 

0

 

¡2C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B1

 

 

 

2

 

4

C

 

 

 

55.12. Найти значения параметра

 

, при которых векторы

B

 

 

¡

 

 

 

C

 

 

 

¯

@

¡!

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

è

 

b

 

ортогональны, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

4;

 

4; 1 ¡! =

4;

 

;

4

 

 

 

 

 

 

 

 

4; 1

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 3;

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

f¡ ¡ g

, b

 

¯

 

¡ g

 

 

f ¡ ¡ g

.

 

 

 

 

 

 

, b , c компланарны. a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55.13. Даны 3 вершины треугольника A(¡3; 3; ¡3), B(2; ¡1; ¡2), C(3; 2; ¡2).

 

 

Вычислить: а) квадрат длины вектора

 

¡¡¡1 !2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D D

, достроив треугольник до параллелограм-

ìîâ ABCD1 è ABD2C, б) координаты точки пересечения диагоналей параллелограмма

ABCD1, в) координаты точки пересечения медиан треугольника ABC, г) координаты век-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

¡¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тора с началом в точке

 

 

, равного вектору BA, д) работу силы AD íà ïóòè ABCD.

 

 

55.14. Даны 4 точки A(3; 1; 2), B(¡1; 2; 3), C(¡3; ¡2; 2), D(3; 1; 3).

 

[¡¡!

 

[¡! ¡!]]

 

Вычислить: а)

j 4¡! ¡ 2¡¡! j

, á)

(4¡!

¡2¡¡!)

, â)

[4¡!

¡2¡¡!]

, ã)

 

, ä)

 

AB

 

 

 

CD

 

 

AB;

 

CD

AB;

 

CD

 

AD;

AB; AC

квадрат площади грани ABC, е) объем тетраэдра ABCD, ж) достроить тетраэдр до параллелепипеда и найти квадрат длины его диагонали, идущей из вершины A, з) координаты вектора с единичной абсциссой, идущего из вершины D перпендикулярно грани ABC,

и) направляющие косинусы вектора

¡¡!

¡!

 

AD, к) проекцию вектора AB íà CD, л) при каком

значении аппликаты точки D все 4 точки лежат в одной плоскости.

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

169

 

55.15. Доказать, что векторы ~a = f3; ¡4; ¡2g

, ~

 

 

 

b = 5; 2; 0g, ~c = 2; ¡3; ¡2g образуют

базис и найти координаты вектора ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d = f23; ¡9; ¡2g относительно этого базиса.

 

55.16. Найти координаты вектора ~x по известным векторам ~a = 4; 0; 0g

, ~

 

b = 2; 4; 2g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

è ~c = f3; ¡4; 0g,если известны скалярные произведения (x;~a) = 16, (~x; b) = 0 è (~x;~c) = ¡8.

 

 

 

, ~

 

 

 

 

 

 

~

 

~a = 4; 0; 0g b = 2; 4; 2g, ~c = f3; ¡4; 0g, (x;~a) = 16, (~x; b) = 0, (~x;~c) = ¡8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

55.17. Найти значение скалярного произведения (¡4~u ¡ 3~v)(3~u ¡ 4~v), åñëè ~u = 4~a + 3b,

 

= ¡1

+ 4b

 

j

j= 3 j

 

j= 2 ' = ( c ) cos

= 0 8

 

~v

~a

~

и известны

~a

 

~

,

 

~

:

 

 

, b

~a; b , '

 

55.18.Используя критерий Сильвестра, исследовать на знакоопределенность квадратичную форму ¡4x2 + 3y2 + 3z2 ¡ 6xy ¡ 4xz + 6yz

55.19.Привести квадратичную форму 3x2 + 3y2 ¡ 2z2 + 36xy + 12xz ¡ 16yz к канониче- скому виду методом Лагранжа.

55.20.Найти матрицу линейного оператора в базисе fe~10; e~10; e~10g, ãäå e~10 = e~1 ¡ e~2 + e~3,

e~2

0 = ¡e~1 + e~2 ¡ 2e~3, e~3

0

= ¡e~1 + 2e~2 + e~3, если она задана в базисе fe~1; e~1; e~1g

 

0

3

1

0

1

 

 

A = B¡2

3

¡1C

 

 

 

B

 

2

¡

2

3

C

 

 

 

B¡

 

 

 

C

 

 

 

@

 

 

 

 

 

A

 

 

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

55.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

b вычислить j ®~a + ¯b j, (®~a; ¯b) è [®~a; ¯b], åñëè ® = 3; ¯ =

~

¡3; ~a = f2; ¡2; ¡1g; b = f3; ¡2; 1g.

170

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

Вариант

1 - 56

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡3 ¡2

¡6

3

 

 

 

 

 

 

56.1.

Вычислить определитель

¯

6

6

12

¡

6¯

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

2

3

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

3¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

9

 

6

 

18

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

6

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

 

¡

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯

4

¡

 

¡

 

2

 

¯

¡

 

 

 

 

 

 

¯

3

12

 

12

¯

 

 

 

 

 

 

¯

2

 

3

 

6

1

 

6

¯

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

56.2.

Вычислить определитель

¯

6

9

15

3

 

 

18

¯

 

 

 

 

¯

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

3

 

6

¡

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯

2

 

 

2

 

 

6¯

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯

4

¡

 

¡

 

2

 

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

¯

6

12

 

 

15

¯

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

0 2

3

1

1,

56.3. Вычислить определитель произведения AB матриц

A =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡2

¡3

¡2A

01

B¡1 1C B = B C B¡2 0C @ A.

¡1 1

56.4. Вычислить обратную матрицу, проверить выполнение условия A ¢A¡1 = E, найти сумму0всех элементов1 обратной матрицы и величину, обратную ее определителю.

0

¡3

2

C

A = B¡1

1

4

B

 

 

C

B

 

 

C

@

 

 

A

0¡1 ¡2

56.5.Решить систему уравнений по формулам Крамера, с помощью обратной матрицы

0è

методом Гаусса.

 

0¡21

2

0

4

1 0x11

 

B¡1 3

0

C ¢ Bx2C

=

B¡4C

B

1

1

2C Bx3C

 

B

4 C

B

 

¡

¡

C B C

 

B

C

@

 

 

 

A @ A

 

@

A

 

56.6. Решить матричное уравнение и записать элементы матрицы X по строкам

0¡3 11 0x11 x121 0 3 31

=

 

0¡36 ¡281

 

 

 

@

3 2A ¢ @x21 x22A ¢ @¡3 1A

@

9

25

A

 

 

1

 

 

0

2

0

¡2

2

0

10

 

56.7. Вычислить ранг матрицы

B

5

0

1

2

0

1

C

 

B

5

0

1

2

0

1

C

 

 

B

6

0

2

2

0

 

C

 

 

B

2C

 

 

B

 

 

 

 

 

 

C

 

 

B

 

0

9

18

0

¡

C

 

 

B45

9

C

 

 

B

 

 

 

 

 

 

C

 

 

@

 

 

 

 

 

 

A

Соседние файлы в предмете Математический анализ