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"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

171

 

56.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

 

 

 

1 0x1

1 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

18 3 0 0 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

3 ¡1 0 0 2

C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

6

¡

1 0 0

 

 

1C Bx3C

=B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

12 1 0 0 3

C Bx

 

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

4C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

9

 

 

6 0 0 9

C Bx

 

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

5C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A @ A

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

56.9. Найти общее

0x1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решение системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

08 12 5

 

 

2

 

921Bx2C

= 0 8 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

2

 

 

3

¡

1

¡

1

26

Bx3C

B

12

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

2

 

 

3

2

 

 

1

 

22

Bx

4

C

B

36

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

B

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

@

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

56.10. Вычислить

B

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

08

01

 

 

 

 

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

.

 

 

 

 

 

 

A =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@0

1A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡1

 

¡3

11

 

 

56.11. Вычислить произведение всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B¡3

 

 

1

2C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B 1

 

¡

1

1C

 

 

56.12. Найти значения параметра

 

, при которых векторы

 

 

è

 

 

 

B

 

 

C

 

 

¯

a

 

¡!

 

@

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

b

ортогональны, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

2;

 

4; 5 = 2;

 

; 3

 

 

 

 

1; 5; 2

 

 

 

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

b ,

 

 

 

 

 

 

 

¡! f¡ ¡ ¡ g

, b

¯

 

g

 

f

 

 

g

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

c компланарны. a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

56.13. Даны 3 вершины треугольника A(1; 2; 0), B(1; 2; 1), C(1; 2; ¡3).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

¡¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тора с началом в точке C, равного вектору BA, д) работу силы AD íà ïóòè ABCD.

 

 

 

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

172

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

56.15. Доказать, что векторы ~a = f4; 5; 1g

, ~

 

 

 

b = 3; 0; ¡1g, ~c = f4; ¡4; 5g образуют

базис и найти координаты вектора ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d = f20; ¡20; 25g относительно этого базиса.

 

 

56.16. Найти координаты вектора ~x

по известным векторам ~a = 3; ¡1; ¡5g

, ~

 

b =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

f1; 5; 0g è ~c = 2; ¡4; ¡5g,если известны скалярные произведения (x;~a) = 23, (~x; b) = ¡9

è (~x;~c) = 22. ~a = 3; ¡1; ¡5g

, ~

 

 

 

~

 

 

b = f1; 5; 0g,

~c = 2; ¡4; ¡5g, (x;~a) = 23, (~x; b) = ¡9,

(~x;~c) = 22.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

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

 

= ¡1

¡ 4

j

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

= 0 8

 

~v

~a

~

~a

 

,

 

~

,

~

:

 

b и известны

 

 

 

~a; b , '

 

56.18.Используя критерий Сильвестра, исследовать на знакоопределенность квадратичную форму ¡5x2 ¡ 1y2 ¡ 2z2 + 0xy + 2xz + 2yz

56.19.Привести квадратичную форму ¡1x2 + 2y2 + 3z2 ¡ 12xy + 8xz + 12yz к канони- ческому виду методом Лагранжа.

56.20.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 4

¡31

 

 

A = B¡2

1

¡3C

 

 

 

B

 

C

 

 

 

B

 

C

 

 

 

@

 

A

 

 

24 ¡1

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

56.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

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

~

1; ~a = f1; ¡1; ¡2g; b = 2; ¡3; ¡2g.

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

 

1 - 57

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡1

¡6

 

 

6

¡3¯

 

 

 

 

 

 

 

 

57.1.

Вычислить определитель

¯

3

¡

21

 

 

18

¡

9¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

18

 

 

 

21 9

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

1

 

6

 

¡

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

6

 

4¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

 

 

 

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

4

7

 

6

 

4

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¯

4¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

3

 

3

 

2

 

2

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

57.2.

Вычислить определитель

¯

6

9

 

6

 

6

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

6¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

4

 

6

 

 

6

 

3

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

4

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

3

¡

3

 

¡

 

3

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

 

 

 

 

2

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

 

¡

 

 

¡

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

1

 

2

3

1

57.3. Вычислить определитель произведения

AB

матриц

0¡

 

¡

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B

1

1

C,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

2

¡

1

1C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

¡

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

A

173

0

 

1

2

1

2

B = B2

2

0C.

B3

1

3C

B

 

C

@

 

A

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

¡1

3

1

A = B¡2

0

4C

B 3

4

3C

B¡

 

C

@

 

A

 

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

0è

методом Гаусса.

 

0

 

1

4 ¡3

2

1 0x11

 

4

B3

1 ¡2C ¢ Bx2C

=

B¡1C

B1

¡

1

2

C Bx3C

 

B

5

C

B

 

 

 

C B C

 

B

 

C

@

 

 

 

 

A @ A

 

@

 

A

 

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

0¡2 ¡11 0x11 x121 0¡2 31 =

0¡29 61

 

 

 

 

 

 

 

@

2 ¡1A ¢ @x21 x22A ¢ @

3 3A @

31 6A

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

0

¡9

3

2

2

¡2

1

 

57.7. Вычислить ранг матрицы

B

¡3 1

¡2 2 ¡2 ¡5 C

 

B

 

2

2

¡

1

¡

2

 

1

8

C

 

 

 

B

¡

¡

 

 

¡

 

 

C

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

B

 

9

2

 

1

 

2

 

2

 

 

C

 

 

 

B

 

¡

¡

 

¡

1 C

 

 

 

B

¡

 

 

 

¡

 

C

 

 

 

@¡

 

 

¡

 

 

 

¡

 

¡

 

A

 

 

 

B

 

48

21

 

2

10

 

13

40C

174

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

 

1 0x11 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

8 1 ¡1 0 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

11 1 2 0 2

C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

3 2

 

¡

1 0

1C Bx3C

=B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

 

 

 

 

¡

C B C

 

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

10 3 2 0 1

C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

4C

 

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

 

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

17 10 5 0

1C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

C B

5C

 

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

A @ A

1

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57.9. Найти общее

 

 

0x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решение системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡4 ¡3 ¡4 ¡3 12

1Bx2C

= 0¡41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

3

2

 

1

 

1

¡

5

Bx3C

B

 

0

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1 2

 

1

 

CB C

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

¡

2CBx4C

B

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

CB C

B

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB

C

@

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57.10. Вычислить

 

 

 

B 5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01

 

 

1

 

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

.

 

 

 

A =

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@4 ¡5A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡3

 

 

 

1

21

 

 

 

57.11. Вычислить сумму всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B¡1

 

 

 

1

4C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

2

 

 

 

 

3

1C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

57.12. Найти значения параметра

¯

, при которых векторы

@

¡!

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

è

 

b

 

ортогональны, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

1;

5; 4

 

=

 

4;

 

;

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0; 2; 1

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

f¡ ¡ ¡ g

,

b

 

f

 

¯

 

¡ g

 

 

 

 

f

 

g

.

 

 

 

 

 

 

, b , c компланарны. a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57.13. Даны 3 вершины треугольника A(¡1; 1; ¡3), B(1; ¡2; ¡1), C(¡2; 1; 0).

 

 

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-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

¡¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тора с началом в точке C, равного вектору BA, д) работу силы AD íà ïóòè ABCD.

 

 

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

 

 

Вычислить: а)

j 3¡!

¡ 4¡¡! j

, á)

(3¡!

¡4¡¡!)

, â)

[3¡!

¡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.

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

57.15. Доказать, что векторы ~a = f4; 4; 0g

, ~

b = 5; 4; 2g, ~c = f2; ¡3; ¡5g

базис и найти координаты вектора ~

d = 15; 55; 35g относительно этого базиса.

175

образуют

 

 

 

 

 

 

,~

57.16. Найти координаты вектора ~x по известным векторам ~a = 4; 3; 0g b = 2; ¡5; 2g

 

 

 

 

 

 

~

è ~c = f3; 1; 0g,если известны скалярные произведения (x;~a) = 4, (~x; b) = ¡18 è (~x;~c) = 10.

 

, ~

 

 

 

 

~

~a = 4; 3; 0g b = 2; ¡5; 2g, ~c = f3; 1; 0g, (x;~a) = 4, (~x; b) = ¡18, (~x;~c) = 10.

 

 

 

 

 

 

~

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

~v = 3~a ¡ 4b

 

j ~a j= 3 j b j= 5 ' = ( c ) cos ' = 0:4

~

и известны

,

~

,

~

 

 

 

~a; b ,

 

57.18.Используя критерий Сильвестра, исследовать на знакоопределенность квадратичную форму ¡3x2 + 3y2 + 0z2 + 2xy ¡ 2xz ¡ 6yz

57.19.Привести квадратичную форму 1x2 ¡ 1y2 ¡ 2z2 + 12xy ¡ 12xz ¡ 16yz к канони- ческому виду методом Лагранжа.

57.20.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

3

¡11

 

 

A = B¡3

2

¡3C

 

 

 

B 1

1

2 C

 

 

 

B¡

 

C

 

 

 

@

 

A

 

 

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

57.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

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

~

3; ~a = 1; 2; 1g; b = 1; 2; 2g.

176

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

1 - 58

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡2 ¡6

¡3 ¡9¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

58.1.

Вычислить определитель

¯

2

¡

4

¡

3

9¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

4

12

5

18

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

4

12

6

21

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

9

 

6

¡

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

18

27

 

 

18¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

3

 

6

9¯

6

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

58.2.

Вычислить определитель

¯

6

 

6

9

18

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

12¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

6

12

21

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

 

 

 

12¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

 

 

6

9

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

3

 

 

3

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¡

 

¡

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

0¡

3

¡

3

B =

2

4

58.3. Вычислить определитель произведения AB матриц

A =

 

1,

0

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

0 ¡2A

 

@¡2 ¡1A

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

2

1

¡2

C

A = B¡1

1

0

B

 

 

C

B

 

 

C

@

 

 

A

20 ¡3

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

0è

методом Гаусса.

 

0

 

1

3 ¡3

31 0x11

 

6

B¡2

1 3C ¢ Bx2C

=

B

7

C

B

 

3

1

1C Bx3C

 

B

10C

B¡

 

¡

C B C

 

B¡

C

@

 

 

 

A @ A

 

@

 

A

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

01 01 0x11 x121 03 ¡21 =

0

5 ¡5

1

 

 

 

 

 

 

 

@2 2A ¢ @x21 x22A ¢ @2 ¡3A @26 ¡24A

 

 

 

 

 

 

1

 

0

¡1

0

¡1 1

¡2

6

58.7. Вычислить ранг матрицы

B

¡4

0

¡1 ¡1 ¡1

1

C

B

20

0

¡

1

3

3

5

C

 

B

 

3

0

 

1 2

 

 

C

 

B

 

3

 

10C

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

B

¡

0

 

2

¡

 

12

¡

 

C

 

B

 

32

 

0

 

16

C

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

@¡

 

 

¡

 

 

¡

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

177

 

58.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 0x11 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0 1 ¡1 ¡1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B14 2

 

 

 

3

 

 

2 ¡1C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B11

 

¡

1 3

 

 

2

 

2

C Bx3C

=B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

3 1

 

 

 

 

1 1

 

3

C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

4C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B56 5

 

 

 

9

 

 

9 10 C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

5C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

58.9.

 

Найти общее

 

A @ A

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0x11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решение системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 6 ¡6 0 6

 

72

1Bx2C

= 0 ¡9 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

4 1

3

 

¡

1

¡

21

 

Bx3C

 

15

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

B¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

2

¡

1 3 1

 

3

CBx4C

B

18

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

B

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

@

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

58.10. Вычислить

 

 

 

B

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

.

 

 

 

 

 

 

A =

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@4 ¡5A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡1

 

¡1

3

1

 

58.11. Вычислить произведение всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B

0

 

 

 

2

0

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

0

 

 

 

0

1C

 

58.12. Найти значения параметра

 

, при которых векторы

 

è

 

 

 

B

 

 

 

 

 

¡

C

 

¯

a

 

¡!

 

@

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

b

ортогональны, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

3; 2; 1

¡! =

4;

; 1

 

 

=

 

4;

 

2

 

 

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

g

, b

¯

g

¡!

 

 

f

¡

¡ g

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, b , c компланарны. a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j 3¡!

+2¡¡! j

 

(3¡!

2¡¡!)

 

 

[3¡!

2¡¡!]

 

[¡¡!

[¡! ¡!]]

 

 

 

 

 

 

Вычислить: а)

 

 

AB

 

 

 

CD

 

, á) AB; CD

, â)

AB; CD

, ã)

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) направ-

ляющие косинусы вектора

¡¡!

¡!

 

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

аппликаты точки D все 4 точки лежат в одной плоскости.

178

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

58.15. Доказать, что векторы ~a = f0; ¡5; ¡2g

, ~

 

 

 

 

 

 

 

b = f1; ¡5; ¡4g, ~c = 1; ¡5; 4g образуют

базис и найти координаты вектора ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d = 2; ¡10; 4g относительно этого базиса.

 

 

58.16. Найти координаты вектора ~x

по известным векторам ~a = f1; ¡3; ¡3g

, ~

=

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

3; ¡5; ¡2g è ~c = 1; ¡3; ¡4g,если известны скалярные произведения (x;~a) = 5, (~x; b) =

¡18 è (~x;~c)

= ¡4. ~a =

f1; ¡3; ¡3g

,

~

= 3; ¡5; ¡2g, ~c

= 1; ¡3; ¡4g, (x;~a)

=

5,

 

b

~

(~x;~c) = ¡4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(~x; b) = ¡18,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

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

~

и известны

 

 

,

~

 

,

 

~

,

 

'

 

:

 

 

~v = ¡2~a + 3b

j ~a j= 3

 

 

~a; b

cos

 

 

 

 

 

j b j= 5 ' = ( c )

 

 

= 0 4

 

 

58.18.Используя критерий Сильвестра, исследовать на знакоопределенность квадратичную форму ¡5x2 + 0y2 ¡ 4z2 + 2xy + 8xz + 4yz

58.19.Привести квадратичную форму 2x2 + 3y2 + 3z2 + 16xy + 24xz + 36yz к канониче- скому виду методом Лагранжа.

58.20.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

 

00

¡3

4

1

 

 

A = B1

4

0

C

 

 

 

B

 

 

C

 

 

 

B

 

 

C

 

 

 

@

 

 

A

 

 

34 ¡1

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

58.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

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

¡2; ~a = 2; ¡1; ¡2g;

~

 

 

 

b = 3; ¡1; 3g.

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

179

 

 

 

 

 

Вариант

1 - 59

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡2

6

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59.1.

Вычислить определитель

¯

2

9

2

 

 

2

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

18

7

 

 

6

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

12

 

4

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

4

 

 

 

5¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

 

¡

 

 

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

¡

¡

6

 

 

1

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

6

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

 

4

¡

6

 

 

1¯

 

6

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59.2.

Вычислить определитель

¯

6

 

12

 

16

 

3

 

18

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

¡

 

¡

 

 

 

 

 

4

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

12

18

 

 

 

 

18¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

4

6

 

¡

1

¡

9

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

0

1

3

1

59.3. Вычислить определитель произведения

 

 

 

матриц

A = 0¡

3

¡

1

1

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB

 

 

 

 

 

 

 

 

1

B =

B

2 3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

3

¡

3

1

A

 

 

¡

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

B2

2

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

A

59.4. 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¡2

3

¡1C

B

0

1

1

C

B

 

 

 

C

@

 

 

 

A

 

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

0è

методом Гаусса.

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡2 1

3

1 0x11 0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡3 ¡3 3

C ¢ Bx2C =

B

9

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

3

1

1C Bx3C

B

 

13C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

¡

¡

C B C

B¡

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

A @ A

@

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

02 ¡31 0x11 x121 0

0 21

=

0¡33 71

 

 

 

 

 

 

@2 ¡2A ¢ @x21 x22A ¢ @¡3 1A

@¡30 6A

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

17 ¡2 ¡1

3 ¡1 1

 

59.7. Вычислить ранг матрицы

B

¡3

2

3

3

3

¡15C

 

B

4

1

1

1

1

0

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

16

¡

2

1

 

1

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

2

 

9 C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

82

4

2

¡

¡

7

¡

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

19

 

15

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡

 

 

 

¡

¡

 

 

A

180

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

 

 

1 0x11 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

10 3 ¡1 0 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡2 ¡1 2 0 ¡1C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

1

¡

1 3 0 1

 

C Bx3C =B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

1

 

1

 

2 0 2

 

C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

4C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

18 5

 

1 0 2

 

C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

5C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

59.9. Найти общее

A @ A

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0x11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решение системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 5

0 ¡3 ¡2 ¡11Bx2C =

071

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

7

3

2

 

 

1 20

 

Bx3C

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 3

 

1

 

 

 

 

CB C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

¡

1 19 CBx4C

B4C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

 

¡

 

 

 

CB C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59.10. Вычислить

 

 

B

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = 03

01

 

 

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@0

0A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

4

 

1

1

 

 

59.11. Вычислить сумму всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B3

 

2

 

¡2C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B0

 

3

2

C

 

 

59.12. Найти значения параметра

 

, при которых векторы

 

 

B

¡

 

 

 

C

 

 

¯

 

a

@

¡!

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

è

b

ортогональны, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

2;

2; 1

¡! =

2;

;

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1; 1

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 3;

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

f

¡

 

g

, b

¯

¡ g

¡!

¡

¡ g

.

 

 

 

 

 

, b , c компланарны. a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j 2¡!

+2¡¡! j

 

(2¡!

2¡¡!)

 

 

[2¡!

2¡¡!]

 

[¡¡!

[¡! ¡!]]

 

 

 

Вычислить: а)

 

 

AB

 

 

CD

, á)

AB; CD

, â)

AB; CD

, ã) 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) направ-

ляющие косинусы вектора

¡¡!

¡!

 

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

аппликаты точки D все 4 точки лежат в одной плоскости.

Соседние файлы в предмете Математический анализ