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"

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

¯

Вариант

1 - 3

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

¡6

¡2

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1.

Вычислить определитель

¯

 

6

10

4

12¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

 

12

 

6

12

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

3

¡

 

 

¡

 

4

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

6

2

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

10

 

8

6

¯

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

 

 

2

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

3

4

4

3

 

1

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¡

 

 

¡

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2.

Вычислить определитель

¯

 

9

12

10

9

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

3¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

8

 

8

7

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

 

 

 

 

2

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

9

¡

 

¡

 

¡

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

12

12

9

 

 

4¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

0

 

 

 

 

 

1,

 

1

2

3.3. Вычислить определитель произведения AB матриц

 

A =

1

¡3

3

B =

0

2

31.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡

1

3

¡

1

A

 

B¡

3

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

2C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

A

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

3

¡2

3

A = B2

0

0C

B2

3

2C

B

¡

C

@

 

A

 

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

0è

методом Гаусса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡2 ¡3 0

1 0x11 0¡21

 

 

 

 

 

 

 

 

B

1 4 0

C ¢ Bx2C

= B¡4C

 

 

 

 

 

 

 

 

B

2

2

¡

1C Bx3C B

3 C

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

C B C

B

C

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

A @ A

@

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

01 1

1 0x11 x121 02 ¡41 = 0

¡8 131

 

 

 

 

@1 ¡3A ¢ @x21 x22A ¢ @2 ¡1A @¡24 21A

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

0

2

¡2

2

 

3.7.

 

 

 

 

 

B¡3

0

0

1

2

7

C

 

Вычислить ранг матрицы B

5

0

0

3

2

13 C

 

 

 

 

 

 

 

B¡

0

0

1

1

 

C

 

 

 

 

 

 

 

B

0

1C

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

B

2

0

0

¡

 

5

¡

C

 

 

 

 

 

 

 

B

7

 

11 C

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

@¡

 

 

 

¡

 

 

A

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

1 0x1

1 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

8 0 2 0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

8 0 2 0 1

C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B12 0 2 0 3

C Bx3C

=B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

C B C

 

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

1 0 1 0

1C Bx

 

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

¡

C B

 

4C

 

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

C B C

 

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B58 0 14 0 8

C Bx

 

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

5C

 

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

A @ A

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.9. Найти общее

 

 

 

 

 

0x1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решение системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 7 ¡7 ¡6 ¡8 9

1Bx2C = 0¡21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

2

3

 

2

3

 

¡

2

 

 

 

Bx3C

B

3

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

3

1

 

2

2

 

 

5

C

 

Bx

4

C

B

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

B¡

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB

 

 

C

@

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.10. Вычислить

 

 

 

 

 

B

 

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01

 

 

собственные числа и собственные векторы матрицы .

 

 

A =

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@0

 

0A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

3

¡2

41

 

 

3.11. Вычислить сумму всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B

 

3

¡1

2C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

3

1

4C

 

 

3.12. Найти значения параметра

 

, при которых векторы

 

è

B¡

 

C

 

 

¯

a

@

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

b

 

ортогональны, а век-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 4; 4; 5

 

¡! =

 

2;

 

; 4

 

=

1;

5; 1

 

 

òîðû

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

g

 

 

 

 

¡ g

 

 

f ¡ g

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, b

 

 

¯

 

 

.

 

 

 

 

 

, b , c компланарны. a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

¡¡!

 

 

 

 

тора с началом в точке

 

 

 

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

 

 

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

[¡! ¡!]]

 

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.

относительно этого базиса.

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

, ~

3.15. Доказать, что векторы ~a = f4; 0; 2g b = 2; 4; 3g, ~c =

и найти координаты вектора ~

d = f18; ¡40; ¡25g

13

f3; ¡5; ¡2g образуют базис

 

 

 

 

 

 

 

, ~

3.16. Найти координаты вектора ~x по известным векторам ~a = f3; 1; 4g b = 1; 5; 4g è

 

 

 

 

 

 

 

~

~c = 5; 5; ¡1g,если известны скалярные произведения (x;~a) = ¡8, (~x; b) = ¡8 è (~x;~c) = 0.

~a = f3; 1; 4g

, ~

 

 

 

 

~

 

b = 1; 5; 4g, ~c = 5; 5; ¡1g, (x;~a) = ¡8, (~x; b) = ¡8, (~x;~c) = 0.

 

 

 

 

 

 

 

~

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

~v = ¡1~a ¡ 3b

 

j ~a j= 2 j b j= 5 ' = ( c ) cos ' = 0:9

 

~

и известны

,

~

,

~

 

 

 

 

~a; b ,

 

3.18.Используя критерий Сильвестра, исследовать на знакоопределенность квадратич-

ную форму ¡2x2 + 2y2 ¡ 5z2 + 0xy ¡ 2xz ¡ 8yz

3.19.Привести квадратичную форму 3x2 ¡ 1y2 + 1z2 + 36xy ¡ 12xz + 12yz к канониче- скому виду методом Лагранжа.

 

3.20. Найти матрицу линейного оператора в базисе fe~1

0; e~1

0; e~1

0g, ãäå e~1

0 = 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

2 ¡11

 

 

 

 

 

 

A = B¡2

¡2 ¡1C

 

 

 

 

 

 

 

B

C

 

 

 

 

 

 

 

B

C

 

 

 

 

 

 

 

@

A

 

 

 

 

 

 

02 ¡1

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

3.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

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

~

¡3; ~a = 1; 2; 2g; b = f3; 3; 3g.

14

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

¯

Вариант 1 - 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

1

¡2¯

 

 

 

 

 

 

 

4.1.

Вычислить определитель

¯

 

6

¡

2

 

3

6

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

¡

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

6

 

3

 

2

6

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

¡

 

¡

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

1

 

1

4¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

4

 

2

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

 

 

 

 

1¯

 

 

 

 

 

 

¯

 

2

2

 

2

9

¯

1

¯

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¡

 

¡

¡

 

 

¡

 

 

 

 

 

4.2.

Вычислить определитель

¯

 

4

4

 

2

18

2

¯

 

 

 

 

¯

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

4

 

4

21

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯

4

 

 

 

2¯

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯

 

6

¡

 

¡

¡

 

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯

 

6

 

6

27

2

¯

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

0

 

2

3

4.3. Вычислить определитель произведения

AB

матриц

 

0

 

¡

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B¡1 ¡2 0C,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

2

¡

1

3C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

A

0

 

¡2

1

 

0

2

B = B¡1

2

3C.

B

1

1

1C

B

 

 

C

@

 

 

A

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

A = B

¡3

3

2

2

¡1

0C

B

 

 

C

B

 

 

C

@

 

 

A

4¡1 3

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

0è

методом Гаусса.

0 5

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 2 ¡31 0x11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡3 ¡1 2

C ¢ Bx2C

= B¡7C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

3 1 0

C Bx3C B

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

C B C

B¡

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

A @ A

@

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

0¡3 31 0x11 x121 01 ¡31 = 0¡3 9 1

 

 

 

 

 

@

4 2A ¢ @x21 x22A ¢ @0 2

A @¡2 ¡6A

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

0

6

3

3

3

1

8

 

4.7. Вычислить ранг матрицы

B¡4

1

3

3

¡1

0

C

 

B

2

¡

1

1

3

1

2C

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

¡

C

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

¡

¡

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

B

8

2

2

2

 

2

4

C

 

 

 

 

 

 

 

B

¡

C

 

 

 

 

 

 

 

@¡

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

B

4

16

14

4

 

4

34 C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

4.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

1 0x11 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

¡6 0 0 3 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

¡4 0 0 1 3 C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

0 0 0

 

¡

1 1

C Bx3C =B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

5 0 0 3 2 C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

¡

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

4C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

39 0 0 19 20C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

5C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡

 

 

 

 

 

 

 

 

A @ A

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.9. Найти общее решение0x1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡33

¡6

 

6

 

¡9

102

1Bx2C = 0

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

10

 

3

 

1

 

2

¡

17

 

 

Bx3C

B

12

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

CB C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

1

 

1

 

1

 

1

17

C

Bx

4

C

B

 

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

B¡

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

@

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.10. Вычислить

 

 

 

 

B

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

собственные числа и собственные векторы матрицы .

 

 

 

 

 

A =

@

¡7

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 ¡2A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡3

4

¡11

 

4.11. Вычислить произведение всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B

2

 

¡3

1

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

1

2

3C

 

4.12. Найти значения параметра

 

, при которых векторы

 

è

 

 

 

 

 

B¡

 

 

¡

C

 

¯

a

 

 

@

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

b

 

ортогональны, а век-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a ¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

4; 5;

5

 

 

¡! =

 

5;

 

;

5

 

 

=

 

3; 2; 4

 

 

 

 

òîðû

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

¡ g

,

b

 

¯

 

¡ g

¡!

 

 

f

 

 

g

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, b , c компланарны. a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

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

 

 

 

 

 

Вычислить: а)

j 3¡! ¡ 3¡¡! j

, á)

(3¡! ¡3¡¡!)

, â)

[3¡!

¡3¡¡!]

, 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.

16

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

4.15. Доказать, что векторы ~a = f5; ¡4; 1g

, ~

 

 

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

базис и найти координаты вектора ~

 

 

 

 

 

 

 

 

d = f11; 6; ¡1g относительно этого базиса.

4.16. Найти координаты вектора ~x по известным векторам ~a = f5; ¡3; ¡3g

,~

b = f4; ¡1; ¡3g

 

 

 

 

 

 

 

~

 

è ~c = 2; ¡1; 1g,если известны скалярные произведения (x;~a) = 13, (~x; b) = 10 è (~x;~c) =

¡8. ~a = f5; ¡3; ¡3g

, ~

 

 

 

 

~

 

b = f4; ¡1; ¡3g, ~c = 2; ¡1; 1g, (x;~a) = 13, (~x; b) = 10, (~x;~c) = ¡8.

 

 

 

 

 

 

 

 

~

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

~v = ¡4~a + 2b

 

 

j ~a j= 2 j b j= 5 ' = ( c ) cos ' = 0:2

 

~

и известны

,

~

,

~

 

 

 

 

~a; b ,

 

 

4.18.Используя критерий Сильвестра, исследовать на знакоопределенность квадратич-

ную форму ¡5x2 + 1y2 + 4z2 ¡ 4xy + 8xz + 10yz

4.19.Привести квадратичную форму 2x2 +3y2 +3z2 +8xy+36xz +12yz к каноническому виду методом Лагранжа.

 

4.20. Найти матрицу линейного оператора в базисе fe~1

0; e~1

0; e~1

0g, ãäå e~1

0 = 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

0

¡1C

 

 

 

 

 

 

 

B

 

3

4

1

C

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

4.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

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

~

¡2; ~a = f2; 1; ¡2g; b = 3; 3; 2g.

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

17

 

 

¯

Вариант 1 - 5

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

6

¡4

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.1.

Вычислить определитель

¯

 

1

¡

3

4

2¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

12

10

4

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

12

¡

8

3

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

¡

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

2

6

1

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

1

 

 

4¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

1

4

6

 

1

4

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¡

 

¡

 

¡

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.2.

Вычислить определитель

¯

 

3

12

16

3

 

12

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

2

8

12

1

 

8

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

3

12

18

3

 

10

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

0¡

1

¡

2

1,

B =

0

4

5.3. Вычислить определитель произведения AB матриц

A =

 

 

0

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡3

1

A

 

@2

¡3A

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

A = B

¡3

¡2

3

3

0

¡1C

B

 

 

C

B

 

 

C

@

 

 

A

22 ¡1

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

0è

методом Гаусса.

0

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

2

3

1 0x11

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

4

3

2

C ¢ Bx2C

= B

23

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

3

1

2C Bx3C B

 

17C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

¡

¡

C B C

B¡

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

A @ A

@

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

04 01 0x11 x121 02 ¡21

 

= 08 ¡321

 

 

 

 

 

 

@2 2A ¢ @x21 x22A ¢ @2 ¡4A

@4 ¡12A

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡3 ¡1 ¡2 3 0 ¡7

 

5.7.

Вычислить ранг матрицы

B¡5 ¡2 2 ¡1 0 ¡5 C

 

B

1

2

2

1

0

¡

3 C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

3

 

1

2

 

1

0

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

3 C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

¡

 

2

¡

 

0

¡

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

1

6

9

19C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

A

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

8

 

 

1

3 0 01 0x11 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

10 ¡1 3 0 0C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

7

 

 

¡

1 2 0 0C Bx3C

=B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

2

 

 

 

1

 

 

1 0 0C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

¡

 

¡

 

 

 

C B

 

 

4C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

30

 

 

 

 

3 9 0 0C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

C B

 

 

5C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A @ A

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.9. Найти общее

 

 

 

0x1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решение системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡6 ¡1 11

7 ¡291Bx2C = 0

¡1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

0

 

 

¡

1

¡

1

1

13

 

 

Bx3C

 

B

 

7

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

1

CB C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

¡

1 3 3

 

CBx4C

 

B

 

17C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

CB C

 

B¡

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

 

@

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.10. Вычислить

 

 

 

 

B

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01

 

 

 

 

собственные числа и собственные векторы матрицы .

 

 

 

A =

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@0

 

 

6A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

¡3

3

1

 

 

5.11. Вычислить сумму всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B¡3

2

 

2

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

2

4

 

1C

 

 

5.12. Найти значения параметра

 

 

, при которых векторы

 

 

 

 

è

B¡

 

 

¡

C

 

 

¯

 

a

 

@

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

b

 

ортогональны, а век-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

1;

5; 5

 

 

¡! =

 

4; ; 3

 

 

 

 

 

=

0; 2; 1

 

 

 

 

òîðû

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f ¡ ¡ g

 

 

 

f

 

 

g

 

 

f

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

b

 

¯

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, b , c компланарны. a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡¡!

 

 

 

 

 

 

тора с началом в точке

 

 

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

 

 

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

 

 

[¡¡!

[¡! ¡!]]

 

Вычислить: а)

j ¡2¡!

+ 2¡¡! j

, á)

 

(¡2¡! 2¡¡!)

, â)

[¡2¡!

 

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"

19

5.15. Доказать, что векторы ~a

 

 

,

~

= f3; 1; ¡5g, ~c = 3; 4; ¡4g образуют

= 1; 0; 1g

b

базис и найти координаты вектора ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d = 2; 9; ¡14g относительно этого базиса.

5.16. Найти координаты вектора ~x по известным векторам ~a = 5; 5; 1g

, ~

b = f3; 1; 0g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

è ~c = f3; 4; ¡5g,если известны скалярные произведения (x;~a) = 19, (~x; b) = ¡13 è (~x;~c) =

¡36. ~a = 5; 5; 1g

, ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

b = f3; 1; 0g, ~c = f3; 4; ¡5g, (x;~a) = 19, (~x; b) = ¡13, (~x;~c) = ¡36.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

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

~v = 4~a + 1b

 

 

j

j= 4 j b j= 2 ' = ( c ) cos

 

= 0 1

 

~

и известны

~a

,

~

 

,

~

 

 

'

:

 

 

 

 

 

~a; b ,

 

 

 

5.18.Используя критерий Сильвестра, исследовать на знакоопределенность квадратич-

ную форму ¡4x2 ¡ 2y2 ¡ 4z2 + 4xy + 2xz ¡ 2yz

5.19.Привести квадратичную форму ¡2x2 ¡ 2y2 ¡ 1z2 ¡ 8xy ¡ 16xz ¡ 8yz к канониче- скому виду методом Лагранжа.

 

5.20. Найти матрицу линейного оператора в базисе fe~1

0; e~1

0; e~1

0g, ãäå e~1

0 = 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

¡1

1

1

 

 

 

 

 

 

A = B1

¡3

¡1C

 

 

 

 

 

 

 

B0

3

1

C

 

 

 

 

 

 

 

B

¡

 

C

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

A

 

 

 

 

 

 

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

5.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

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

~

¡2; ~a = 2; 1; 2g; b = f0; ¡2; ¡1g.

20

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 1 - 6

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡3

6

 

¡2

¡9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.1.

Вычислить определитель

¯

6

¡

14

 

4

18

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

6

12

 

 

3

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

18¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

6

 

¡

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

 

 

 

2

12

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

9

2

 

¡

 

¡

 

¯

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

3

 

27

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

3

1

 

 

1

 

¡

9

3

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.

Вычислить определитель

¯

9

 

3

 

4

 

27

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

9¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

3

¡

 

 

 

1

 

 

6

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

1

 

 

 

 

 

3

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

3

¡

 

¡

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

9

 

 

3

 

27

 

 

6¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

0

1

0

1

6.3. Вычислить определитель произведения

 

 

матриц

 

A = 0

1

¡

3

0

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB

 

 

 

 

 

 

 

1

 

B =

B

3 3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

3

1

2

 

 

 

2

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

B

 

¡

3C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

A

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

¡1

4

2

C

A = B¡1

2

0

B 2

3

¡

3C

B¡

 

 

C

@

 

 

 

A

 

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

0è

методом Гаусса.

 

0

 

1

¡3

0

3

1 0x11

 

6

B

3

4

3

C ¢ Bx2C

=

B¡12C

B

 

2

2

3C Bx3C

 

B

5

C

B¡

 

¡

¡

C B C

 

B

 

C

@

 

 

 

 

A @ A

 

@

 

A

0

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

4 41 0x11 x121 0¡3 3

1

= 0

4

¡881

 

 

 

@¡3 4A ¢ @x21 x22A ¢ @ 1 ¡4A @25 ¡46A

 

¡51

 

 

0

1

0

1

0

1

 

6.7. Вычислить ранг матрицы

B

5

0

1

0

¡1

1

C

 

B

11

0

3

0

1

3C

 

 

B

 

1

0

 

1

0

¡

¡

C

 

 

B

 

 

1

5

C

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

B

¡

 

0

¡

 

0

¡

 

C

 

 

B

23

11

5

37 C

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

@¡

 

 

¡

 

 

¡

 

A

Соседние файлы в предмете Математический анализ