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"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

201

 

66.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡6 3 0 ¡1 ¡11 0x11 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

0 ¡1 0 1 ¡1C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

2

¡

1 0 3

 

¡

1C Bx3C

=B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

4

2 0 2

 

2

C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

4C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

2 7 0 7

 

 

1C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

5C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡ A @ A

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

66.9. Найти общее решение0x11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

20

¡2

 

¡6

 

4

 

172

1Bx2C =

0

 

4

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

11

¡

1

 

3

 

¡

1

 

¡

79

 

Bx3C

 

 

¡

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

B C

B

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

3

 

¡

1

 

1 1

 

31

CBx4C

B

20 C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

CB C

B

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

@

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

66.10. Вычислить

 

 

 

 

B

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

02

 

 

01

 

 

 

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

 

.

 

 

 

A =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@0

 

 

3A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01

¡1

¡21

 

66.11. Вычислить произведение всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B3

1

¡3C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B4

1

2C

 

66.12. Найти значения параметра

 

 

, при которых векторы

 

 

è

 

 

 

B

 

 

¡

C

 

¯

 

a

¡!

 

@

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

b

 

ортогональны, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

1; 4; 5

 

 

¡! =

 

2; ; 3

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0; 2; 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

f

 

 

 

 

g

,

b

 

f

¯

¡ g ¡!

 

f

 

 

 

g

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

b ,

c компланарны. a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

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

 

 

 

Вычислить: а)

j ¡3¡!

+ 2¡¡! j

, á)

(¡3¡!

 

2¡¡!)

, â)

[¡3¡!

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.

202

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

, ~

 

 

 

 

66.15. Доказать, что векторы ~a = 4; 5; 2g b = 1; ¡4; 0g, ~c = f3; ¡1; ¡4g образуют

базис и найти координаты вектора ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d = f24; ¡1; ¡12g относительно этого базиса.

66.16. Найти координаты вектора ~x по известным векторам ~a = f2; 4; 3g

,~

b = f1; ¡1; 2g è

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

~c = 2; 2; ¡5g,если известны скалярные произведения (x;~a) = 12, (~x; b) = 4 è (~x;~c) = ¡10.

~a = f2; 4; 3g

, ~

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

b = f1; ¡1; 2g, ~c = 2; 2; ¡5g, (x;~a) = 12, (~x; b) = 4, (~x;~c) = ¡10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

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

~v = 2~a + 2b

 

j

j= 3 j

 

j= 4 ' = ( c ) cos

= 0 3

 

~

и известны

~a

 

~

 

,

~

 

:

 

 

 

, b

 

~a; b , '

 

 

 

66.18.Используя критерий Сильвестра, исследовать на знакоопределенность квадратичную форму ¡3x2 + 4y2 + 5z2 ¡ 10xy + 4xz + 0yz

66.19.Привести квадратичную форму ¡2x2 + 3y2 + 2z2 ¡ 16xy + 12xz + 16yz к канони- ческому виду методом Лагранжа.

66.20.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

3

1

 

 

A = B¡2

2

¡3C

 

 

 

B

 

 

C

 

 

 

B

 

 

C

 

 

 

@

 

 

A

 

 

23 ¡3

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

66.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

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

¡2; ~a = 2; ¡2; ¡3g;

~

 

 

 

b = 1; 2; ¡1g.

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

203

 

 

 

 

Вариант

 

1 - 67

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡2

2

 

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

67.1.

Вычислить определитель

¯

4

5

 

4

6

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

2

 

3

3

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

6

 

 

6

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

 

 

 

8¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

 

¡

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

¡

 

¡

 

¡

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

7

 

2

6

 

12

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

1

 

3

 

 

1

3¯

 

 

6

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

67.2.

Вычислить определитель

¯

3

 

9

 

 

4

9

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

18¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

¡

 

¡

 

¡

 

¡

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

 

2

5

 

12

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

9

 

3

9

 

16

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

¡

 

 

1

 

 

0

2

0

1

67.3. Вычислить определитель произведения

 

 

матриц

2

2

1

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB

 

 

 

 

 

A = 0

 

 

 

B =

B¡

2 1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3

2

A

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

B

3

2C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

A

67.4. 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 = B1

0

4

B0

2

4

C

B

¡

 

C

@

 

 

A

 

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

0è

методом Гаусса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 0 11 0x11 0¡31

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B1 ¡2 0C ¢ Bx2C

= B¡8C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B2 1 1C Bx3C B

4C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

C B C

B¡

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

A @ A

@

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

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

4 01 0x11 x12

1 0¡4 ¡11 =

0

8

4

1

 

 

 

 

 

@¡1 4A ¢ @x21 x22A ¢ @

1 0 A @¡26 ¡5A

 

 

 

 

1

 

 

 

0

¡7 1 0 2 ¡2 ¡2

 

 

 

B

4

¡2

0

1

¡1

4

C

 

67.7. Вычислить ранг матрицы B

 

8

3

0

1

2

 

3

C

 

 

 

B

¡

3

0

¡

 

2

¡

C

 

 

 

B

 

13

2

 

 

6

C

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

B¡

53

19

0

3

¡

 

¡

C

 

 

 

B

 

5

 

32C

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

@¡

 

 

 

¡

 

 

¡

 

A

204

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

67.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

5 0 0 2 ¡11 0x11 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡1 0 0 ¡1

2

 

C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

7 0 0 2

 

1

 

C Bx3C

=B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

7 0 0 2

 

1

 

C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

4C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

46 0 0 15 1

 

C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

5C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A @ A

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

67.9. Найти общее решение0x1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 20

 

5 ¡5 5

 

 

5

1Bx2C = 0

¡7 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

10

¡

1

3

 

¡

1

 

¡

11

 

 

Bx3C

 

 

¡

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

B C

B

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

¡

5

 

1

2

 

1

 

 

¡

14

C

Bx

4

C

B

 

40

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

B

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

@

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычислить

 

 

 

 

B

 

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

67.10.

 

¡21

 

 

 

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

.

 

 

A =

0

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡2

 

6 A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

02

 

¡2

 

2

1

 

 

67.11. Вычислить сумму всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B0

 

 

4

 

 

¡1C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B0

 

 

0

 

 

0

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

67.12. Найти значения параметра

¯

, при которых векторы

 

a

@

¡!

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

è

 

b

 

ортогональны, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

4; 5;

1

 

¡! =

 

 

3;

 

; 1

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

5; 1

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

f

 

 

¡ g

b

 

f

 

¯

 

g

¡!

 

 

 

f¡ ¡ g

 

 

 

 

 

 

 

 

, b , c компланарны. a

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

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

 

 

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

 

 

 

[¡¡!

[¡! ¡!]]

 

Вычислить: а)

j ¡2¡!

¡ 2¡¡! j

, á)

(¡2¡!

¡2¡¡!)

, â)

[¡2¡!

¡2¡¡!]

, 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.

~
3; ~a = 2; ¡3; 3g; b

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

205

67.15. Доказать, что векторы ~a = f0; ¡4; ¡4g

, ~

 

 

 

 

 

b = 5; 5; ¡5g, ~c = 4; ¡1; 2g образуют

базис и найти координаты вектора ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d = f21; ¡46; 7g относительно этого базиса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,~

 

67.16. Найти координаты вектора ~x по известным векторам ~a = f3; 0; ¡1g b = 4; 5; ¡5g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

è ~c = f0; 0; 5g,если известны скалярные произведения (x;~a) = 11, (~x; b) = ¡35 è (~x;~c) = 20.

 

, ~

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

~a = f3; 0; ¡1g b = 4; 5; ¡5g, ~c = f0; 0; 5g, (x;~a) = 11, (~x; b) = ¡35, (~x;~c) = 20.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

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

~v = 2~a + 1b

 

j

j= 3 j b j= 4 ' = ( c ) cos

 

= 0 6

 

~

и известны

~a

,

~

 

,

~

'

 

:

 

 

 

 

 

~a; b ,

 

 

 

67.18.Используя критерий Сильвестра, исследовать на знакоопределенность квадратичную форму ¡4x2 + 0y2 + 1z2 + 4xy ¡ 6xz ¡ 2yz

67.19.Привести квадратичную форму 2x2 + 3y2 + 1z2 + 8xy + 12xz + 12yz к канониче- скому виду методом Лагранжа.

67.20.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¡1 ¡1

3

1

 

 

A = B

0 3

2

C

 

 

 

B

 

 

C

 

 

 

B

 

 

C

 

 

 

@

 

 

A

 

 

3¡3 ¡3

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

67.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

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

= 2; ¡3; 2g.

206

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

 

1 - 68

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

2

¡9

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

68.1.

Вычислить определитель

¯

4

¡

6

18

2¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

 

6

24

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

3¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

4

18

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

4

 

1¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

 

 

 

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

8

¡

6

¡

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

9

 

 

 

18

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

¡

2

¡

2

¡

6¯

3

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

68.2.

Вычислить определитель

¯

3

2

 

3

6

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

3¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

9

 

6

 

 

6

20

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

9

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

4

¡

4

¡

 

 

3

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

 

 

 

12

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

 

¡

 

¡

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

1

 

1

1

1

68.3. Вычислить определитель произведения

AB

матриц

0

0

¡

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B

1

C,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

1

¡

1

2C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

 

¡

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

A

0

¡1

¡2

1

3

 

B = B2

0

¡2C.

B0

2

2

C

B

 

 

C

@

 

 

A

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

A = B

¡2

¡3

4

C

1

¡1

3

B

 

3

0

1C

B¡

 

 

¡

C

@

 

 

 

 

A

 

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

0è

методом Гаусса.

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1 3

1 0x11 0

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡1 3 1

C ¢ Bx2C

= B

12

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

3 0

3C Bx3C B

 

18C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

¡

C B C

B¡

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

A @ A

@

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

0¡3 ¡11 0x11 x12

1 0¡1 ¡11

= 0

37

¡31

 

 

 

@

4 3

A ¢ @x21 x22A ¢ @

3 ¡2A @¡61 9

A

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

02 ¡1

0

¡1 2 ¡9

 

 

 

 

 

 

 

 

B3

¡1

0

3

¡1

5

C

 

68.7. Вычислить ранг матрицы B2

2

0

3

1

10

C

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

B

1

0

1

1

3

C

 

 

 

 

 

 

 

 

B1

C

 

 

 

 

 

 

 

 

@

¡

 

 

¡

 

 

¡

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

B0

 

2

0

 

7

5

 

30C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

207

 

68.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

1 0x1

1 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

9 1 3 0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

6 2 3 0 ¡1C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

1 1 1 0

 

1C Bx3C =B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

¡

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B15 2 3 0 2

C Bx

 

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

4C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B57 14 18 0

 

1C Bx

 

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

5C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

¡ A @ A

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

68.9. Найти общее

 

 

0x1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решение системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡2

1 4 0 ¡791Bx2C

=

0 11 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

9

2

 

 

1

2

 

97

 

 

Bx3C

 

 

B

22

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

CB C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

7

3

 

3

2

 

18

C

Bx

4

C

 

 

B

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

 

 

B¡

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

 

 

@

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычислить

 

 

B

 

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

68.10.

 

 

¡61

 

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

.

 

 

 

 

 

 

 

A = 0

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡6

 

1 A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡3 ¡2 ¡21

 

68.11. Вычислить произведение всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B

 

4

4

2

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

3

¡

3

4

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

¡!

 

@

 

 

 

 

 

 

 

A

 

68.12. Найти значения параметра

¯

, при которых векторы

¡!

 

 

 

b

 

ортогональны, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1; 4; 3

 

 

¡! =

2; ¯;

5 c =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

0; 3; 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

b ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

f

 

g

,

b

 

¡ g ¡!

 

f

 

 

 

 

 

g

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

c компланарны. a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

68.13. Даны 3 вершины треугольника A(1; ¡3; 0), B(¡3; ¡1; 1), C(¡1; 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-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

¡¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

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

 

[¡! ¡!]]

 

 

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.

208

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

,~

68.15.Доказать, что векторы ~a = f2; 0; 0g b = f4; ¡2; 0g, ~c = f5; 4; 2g образуют базис и

найти координаты вектора ~

 

 

 

 

 

 

 

 

d = 15; ¡10; ¡6g относительно этого базиса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,~

68.16. Найти координаты вектора ~x по известным векторам ~a = f4; 4; ¡5g b = 3; 4; ¡1g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

è ~c = 1; ¡3; ¡4g,если известны скалярные произведения (x;~a) = 16, (~x; b) = 16 è

(~x;~c) = ¡12. ~a = f4; 4; ¡5g

, ~

 

 

 

 

~

b = 3; 4; ¡1g, ~c = 1; ¡3; ¡4g, (x;~a) = 16, (~x; b) = 16,

(~x;~c) = ¡12.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

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

~v = ¡3~a ¡ 4b

 

j

 

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

= 0 9

~

и известны

 

~a

 

,

~

,

~

:

 

 

 

 

~a; b , '

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

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

68.20.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

4

3

4

1

 

 

A = B¡1

1

4

C

 

 

 

B

 

2

3

¡

3C

 

 

 

B¡

 

 

 

C

 

 

 

@

 

 

 

 

 

A

 

 

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

68.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

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

~

¡2; ~a = f2; 2; 1g; b = 1; 2; 1g.

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

209

 

 

Вариант

1 - 69

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡2

¡9

¡6

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69.1.

Вычислить определитель

¯

4

¡

21

¡

12

8

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

9

 

 

9

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

4¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

9

 

 

6

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

6¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

3

¡

 

 

¡

8

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

 

18

 

¯

12¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

1

¡

 

9

¡

4

 

6

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

69.2.

Вычислить определитель

¯

9

3

 

30

12

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

18¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

2

¡

 

 

 

¡

 

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

 

18

10

 

12

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

¡

1

9

 

4

 

 

9

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

0¡

2

0

B =

0¡

2

2

69.3. Вычислить определитель произведения AB матриц

A =

 

1,

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡2

2A

 

@¡1

0A

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

1

3

¡3

C

A = B¡3

0

2

B 1

2

0

C

B¡

 

 

C

@

 

 

A

 

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

методом Гаусса.

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

¡1 3 ¡31 0x11 0

¡1

 

 

 

 

 

 

 

 

B

2 2 0

C ¢ Bx2C

= B

0

C

 

 

 

 

 

 

 

 

B

3

2 0

C Bx3C B

 

10C

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

¡

C B C

B¡

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

A @ A

@

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

0

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

1

4 1 0x11 x121 0¡4 1

1 =

07 171

 

 

 

@¡3 ¡1A ¢ @x21 x22A ¢ @¡3 ¡3A @1 26A

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

010

0

1

0

3

4

 

69.7. Вычислить ранг матрицы

B

7

0

¡2

0

3

1

C

 

B11

0

2

0

3

5 C

 

 

 

 

 

 

 

 

B

7

0

1

0

2

3

C

 

 

 

 

 

 

 

 

B

C

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

0

7

0

3

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

B16

10C

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

A

210

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

¡5 0 3 2 01 0x11 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

¡5 0 2 3 0C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

¡

6 0 3 3 0C Bx3C

=B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

C B C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

3 0 1 2 0C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

¡

 

 

 

 

 

C B

4C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

C B C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

26 0 13 13 0C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

C B

5C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡

 

 

 

 

 

 

A @ A

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69.9.

Найти общее решение0x1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡10 ¡6 ¡7 ¡4 ¡581Bx2C = 0

14 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

5

3

 

2

1

35

 

Bx3C

B

15

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

5

3

 

1

 

1

47

C

Bx

4

C

B

31

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

CB C

B¡

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

@

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69.10. Вычислить

 

 

 

B

 

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

07

01

 

 

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

.

 

 

 

 

 

A =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@0

2A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

02

 

¡3

 

01

 

 

 

 

 

69.11. Вычислить сумму всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B2

 

 

3

 

 

2C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B2

 

 

2

 

 

2C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

@

¡!

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

69.12. Найти значения параметра

¯

, при которых векторы

¡!

è

 

b

ортогональны, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

1;

 

2; 2

 

= 1; ¯; 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c = 2; 0; 5

 

.

 

a , b , c компланарны. a

 

 

 

¡

 

¡ g

, b

 

¡ g

¡!

 

 

f

 

 

g

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

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

 

 

 

 

 

 

[¡¡!

[¡! ¡!]]

 

Вычислить: а)

j ¡2¡!

¡ 4¡¡! j

, á)

(¡2¡!

¡4¡¡!)

, â)

[¡2¡! ¡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.

Соседние файлы в предмете Математический анализ