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"

 

 

 

 

 

 

251

 

 

 

Вариант

 

1 - 83

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡1

9

 

6

 

 

4

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

83.1.

Вычислить определитель

¯

3 30 18 12¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

27

21

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

12¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

18

12

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

 

 

10¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

9

16

 

 

9

 

¯

6

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

6

 

 

3

 

2

3

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

83.2.

Вычислить определитель

¯

9

 

18

 

 

 

10

 

 

6

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

9¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

 

 

¡

 

 

 

 

¡

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

9

18

 

 

9

 

 

5

9

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

 

6

 

 

 

 

3

 

 

 

2

0

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

 

 

¡

 

 

 

¡

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

0

2

1

83.3. Вычислить определитель произведения

 

 

 

 

матриц

2

¡

3

¡

1

1

,

 

1

 

 

 

 

 

 

 

AB

 

 

 

 

 

A = 0

 

 

 

B =

2 3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

1

A

 

B

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

B0

3C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

A

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

A = B

0

¡1

2

C

4

3

0

B

 

2

¡

1

3C

B¡

 

 

¡

C

@

 

 

 

 

 

A

 

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

0è

методом Гаусса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡2 ¡2 41 0x11 0¡101

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

2 ¡3 4C ¢ Bx2C

= B¡26C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

2 4 0C Bx3C B 10 C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

C B C

B

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

A @ A

@

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

0¡3 3 1 0x11 x12

1 0¡3 21 =

018 ¡211

 

 

 

 

 

@

0 ¡1A ¢ @x21 x22A ¢ @

0 3A @

3 ¡5 A

 

 

 

 

1

 

 

 

0¡4

0

2

¡1 ¡2 0

 

 

 

B

2

0

¡2

¡1

1

2

C

 

83.7. Вычислить ранг матрицы B

 

9

0

3

2

2

3

C

 

 

 

B¡

 

0

1

1

2

1

C

 

 

 

B

1

C

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

B

7

0

¡

 

6

 

11

 

C

 

 

 

B

1

 

 

9C

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

@

 

 

 

 

¡

 

¡

 

¡ A

252

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

83.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

 

 

1 0x11 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

¡4 0 1 0 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

¡4 0 3 0 1

C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

¡

4 0 1 0 3

C Bx3C

=B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

1 0 2 0

 

1C Bx

 

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

¡

 

 

 

 

 

 

 

¡

C B

 

4C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

C B C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

25 0 14 0 11 C Bx

 

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

5C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A @ A

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

83.9. Найти общее

 

 

 

 

 

 

0x11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решение системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

20

7

 

5

 

7

 

227

1Bx2C =

0

23

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

2

1

¡

1

 

¡

1

 

¡

25

 

 

 

Bx3C

 

 

¡

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

C

B C

B

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

9

 

3

 

2

 

3

 

101 CBx4C

B

52 C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

B

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

@

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

83.10. Вычислить

 

 

 

 

 

 

 

B

 

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

07

 

 

1

 

 

 

 

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

 

.

 

 

 

 

A =

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@0 ¡4A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡1

 

 

 

3

 

 

3

1

 

 

83.11. Вычислить сумму всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B

1

 

 

 

 

4

 

¡2C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

4

 

 

 

 

¡

2

 

3C

 

 

83.12. Найти значения параметра

 

, при которых векторы

B

 

 

 

 

 

 

 

¡

C

 

 

¯

@

¡!

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

è

b

 

 

ортогональны, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

1; 5; 1

 

¡! =

 

2; ; 1

 

 

=

 

 

 

4; 2

 

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

f ¡ g

 

b

¯

 

g

¡!

 

f ¡ g

 

 

 

 

 

 

 

 

, b , c компланарны. a

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

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

 

Вычислить: а) квадрат длины вектора

 

¡¡¡1 !2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D D , достроив треугольник до параллелограм-

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

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

¡¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тора с началом в точке

 

 

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

 

 

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

 

[¡! ¡!]]

 

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"

253

 

83.15. Доказать, что векторы ~a = f0; ¡4; ¡3g

, ~

 

 

 

 

b = 5; 4; 0g, ~c = 2; 5; ¡2g образуют

базис и найти координаты вектора ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d = 19; 17; 15g относительно этого базиса.

 

83.16. Найти координаты вектора ~x по известным векторам ~a = f1; 4; ¡1g

, ~

 

b = f3; 0; ¡2g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

è ~c = f4; 5; 0g,если известны скалярные произведения (x;~a) = ¡18, (~x; b) = ¡4 è (~x;~c) =

¡20. ~a = f1; 4; ¡1g

, ~

 

 

 

 

 

 

 

~

 

b = f3; 0; ¡2g, ~c = f4; 5; 0g, (x;~a) = ¡18, (~x; b) = ¡4, (~x;~c) = ¡20.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

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

 

= ¡4

¡ 2

 

j

j= 2 j b j= 3 ' = ( c ) cos

 

= 0 2

 

~v

~a

~

 

~a

,

~

,

 

~

'

:

 

b и известны

 

~a; b ,

 

83.18.Используя критерий Сильвестра, исследовать на знакоопределенность квадра-

тичную форму 3x2 + 6y2 + 6z2 + 6xy + 6xz + 10yz

83.19.Привести квадратичную форму ¡1x2 + 2y2 + 1z2 ¡ 8xy + 16xz + 4yz к канониче- скому виду методом Лагранжа.

83.20.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

2

4

1

 

 

A = B¡3

2

¡3C

 

 

 

B 2

¡

1

2

C

 

 

 

B

 

 

C

 

 

 

@

 

 

 

A

 

 

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

83.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

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

~

¡3; ~a = f3; 2; ¡1g; b = f2; 1; ¡1g.

254

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

1 - 84

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡3

9

¡1 ¡2¯

 

 

 

 

 

 

 

 

84.1.

Вычислить определитель

¯

3

6

¡

1

 

2¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

9

0

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

2¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

18

2

 

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

 

 

 

2

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

¡

 

 

 

 

 

6

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

8

9

 

 

 

 

6

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

 

6

 

 

9

 

 

6¯

 

6

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

84.2.

Вычислить определитель

¯

9

18

24

 

 

 

18

18

¯

 

 

 

 

 

¯

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

 

¡

 

 

 

 

 

 

6

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

6

9

 

 

 

 

3

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

9

 

18

 

27

 

21

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

18¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

0

0

 

1

1

84.3. Вычислить определитель произведения

AB

матриц

 

 

0

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B¡2 ¡2 1

C,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

0

3

¡

2C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

A

01

B = B

¡2

3

¡1

2

¡1

¡1C.

B

1

¡

1

¡

1C

B¡

 

C

@

 

 

 

 

A

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

A = B

2

1

3

0

¡1

¡3C

B

 

2

¡

1

1C

B¡

 

 

¡ C

@

 

 

 

 

A

 

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

0è

методом Гаусса.

 

011 1

4

0

3 1 0x11

 

B¡3

0

¡3C ¢ Bx2C

=

B¡9C

B

4

2

3C Bx3C

 

B

1C

B

 

 

¡ C B C

 

B¡

C

@

 

 

A @ A

 

@

A

 

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

0¡3 ¡11 0x11 x121 0 3 0

1

=

0¡18 91

 

 

 

@

3 ¡1A ¢ @x21 x22A ¢ @¡3 ¡3A @

18 9A

 

 

1

 

 

0

5

3

1

0

0

9

 

84.7. Вычислить ранг матрицы

B¡6

¡2

2

0

0

2 C

 

B

7

3

¡

1

0

0

3

C

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

B

0

1

2

0

0

 

C

 

 

B

8 C

 

 

@¡

 

¡

 

 

 

 

 

 

A

 

 

B

 

9

 

2

5

0

0

11C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

255

 

84.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

2 0 01 0x11 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

2

 

1 ¡1 0 0C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

4

1 3 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

4

 

6

 

2 0 0C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

5C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A @ A

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

84.9. Найти общее решение0x1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡29 ¡10 4

 

 

5 ¡181Bx2C

=

0 ¡1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

8

 

3

 

1

¡

1

 

5

 

Bx3C

 

 

B

4

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

CB C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

5

 

1

 

1

 

 

2

 

3

Bx

4

C

 

 

B

13

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

¡

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

 

 

B¡

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

 

 

@

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычислить

 

 

 

B

 

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

84.10.

 

¡31

 

 

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

.

 

 

 

 

 

 

A =

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡3

8 A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01 3 ¡21

 

84.11. Вычислить произведение всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B2

2

 

¡1C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B4

2

 

¡

3C

 

84.12. Найти значения параметра

 

, при которых векторы

 

 

è

 

 

 

 

B

 

 

C

 

¯

 

a

¡!

 

@

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

b

 

ортогональны, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

1; 4;

2

 

¡! =

 

5;

;

 

4

 

 

 

2;

4;

 

3

 

 

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

f

 

¡ g

b

 

 

¯

¡ g ¡!

 

 

f ¡ ¡ g

.

 

 

 

 

 

 

 

 

, b , c компланарны. a

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

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

 

 

 

 

 

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.

256

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

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

, ~

 

 

 

b = f3; 3; ¡3g, ~c = f2; ¡1; ¡1g образуют

базис и найти координаты вектора ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d = f20; 10; 10g относительно этого базиса.

 

84.16. Найти координаты вектора ~x

по известным векторам ~a = 3; 5; ¡5g

, ~

b =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

f5; 2; ¡3g è ~c = f1; 4; ¡4g,если известны скалярные произведения (x;~a) = ¡22, (~x; b) = ¡20

è (~x;~c) = ¡21. ~a = 3; 5; ¡5g

, ~

 

 

 

 

 

 

~

 

b = f5; 2; ¡3g, ~c

 

= f1; 4; ¡4g, (x;~a) = ¡22, (~x; b) = ¡20,

(~x;~c) = ¡21.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

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

= 1

¡ 2

j

j= 5 j b j= 3 ' = ( c ) cos

= 0 8

 

~v ~a

~

~a

,

~

 

,

~

, '

:

 

 

b и известны

 

 

~a; b

 

 

84.18.Используя критерий Сильвестра, исследовать на знакоопределенность квадратичную форму ¡3x2 ¡ 2y2 ¡ 5z2 ¡ 4xy ¡ 4xz ¡ 4yz

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

84.20.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 ¡21

 

 

A = B¡1

3

2 C

 

 

 

B 3

3

1C

 

 

 

B¡

 

¡ C

 

 

 

@

 

A

 

 

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

84.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

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

~

3; ~a = f1; 1; 3g; b = f2; ¡1; 0g.

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

257

 

 

 

 

 

 

Вариант

1 - 85

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

¡6

9

 

¡3¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

85.1.

Вычислить определитель

¯

9

¡

15

27

 

¡

9¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

6

 

 

6

 

3

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

18

¡

 

 

6

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

9

 

27

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

 

30

 

9

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

12

 

9¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

9

3

 

 

4

 

3

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

 

¡

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

85.2.

Вычислить определитель

¯

6

 

27

 

8

 

12

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

9¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

 

¡

 

 

 

6

 

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

4

18

6

 

 

 

 

6

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

 

9

 

3

 

¡

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

4

 

 

4¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

¡

 

 

 

 

 

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

0

2

2

1

85.3. Вычислить определитель произведения

 

 

 

матриц

A = 0

0

1

2

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

1

B =

3 3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

1

¡

3

0

 

B¡

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

A

B

3

 

2C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

¡

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

A

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

1

¡2

¡2

C

A = B2

¡1

0

B2

1

4

C

B

 

 

C

@

 

 

A

 

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

0è

методом Гаусса.

 

0

7 1

1 ¡1

11 0x11

 

B¡3

0 2C ¢ Bx2C

=

B¡2C

B

 

2

3

3C Bx3C

 

B

11 C

B¡

 

¡

C B C

 

B

C

@

 

 

 

A @ A

 

@

A

0

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

0

3

1 0x11 x121 0¡4 ¡21 =

0 6 ¡121

 

 

 

 

@¡1 ¡3A ¢ @x21 x22A ¢ @

2 ¡4A @10 10

A

 

 

 

1

 

 

 

 

 

0

13

3

3

2

0

11

 

85.7.

Вычислить ранг матрицы

B¡5

¡2

1

1

0

1

C

 

B

 

2

1

¡

2

1

0

2C

 

 

 

 

 

B¡

6

 

1

2

 

1

0

¡

C

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

6C

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

B

16

 

4

16

4

0

32 C

 

 

 

 

 

B

 

 

¡

 

¡

 

¡

 

 

¡

C

 

 

 

 

 

B¡

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

@

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

A

258

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

85.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

1 0x1

1 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

5 0 1 0 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡3 0 ¡1 0 ¡1C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

0 0 2 0

 

1C Bx3C

=B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

¡

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

6 0 2 0 2

C Bx

 

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

4C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

24 0 4 0 10 C Bx

 

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

5C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A @ A

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

85.9. Найти общее

0x1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решение системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

03 5 2 12 ¡821Bx2C

= 0 9 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

3

2

¡

1

 

3

¡

31

Bx3C

B

15

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

0

1

 

1

 

3

 

17

Bx

4

C

B

42

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

B

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

@

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

85.10. Вычислить

B

 

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

07

 

 

 

 

1

 

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

 

 

.

 

 

 

 

A =

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@0 ¡6A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

 

¡2

31

 

 

85.11. Вычислить сумму всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B¡2

 

2

 

2C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

1

 

¡

1

3C

 

 

85.12. Найти значения параметра

 

, при которых векторы

 

 

B¡

 

 

 

 

C

 

 

¯

a

 

@

¡!

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

è

 

b

ортогональны, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

1; 2; 3

 

¡! =

 

 

4; ; 4

 

 

 

 

=

 

1;

 

 

 

5; 2

 

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

g

b

 

¯

 

g

¡!

 

 

 

¡

 

g

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, b , c компланарны. a

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j ¡2¡!

¡ 3¡¡! j

 

 

(¡2¡!

¡3¡¡!)

 

 

[¡2¡!

¡3¡¡!]

 

 

[¡¡! [¡! ¡!]]

 

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) 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"

259

85.15. Доказать, что векторы ~a = f1; 2; 0g

, ~

= 1; 0; ¡2g образуют

b = f5; 3; ¡5g, ~c

базис и найти координаты вектора ~

d = 18; ¡4; 16g относительно этого базиса.

,~

85.16. Найти координаты вектора ~x по известным векторам ~a = 4; 4; 2g b = 1; ¡2; ¡1g

~

è ~c = f5; ¡3; 1g,если известны скалярные произведения (x;~a) = 20, (~x; b) = 5 è (~x;~c) = ¡20.

, ~ ~

~a = 4; 4; 2g b = 1; ¡2; ¡1g, ~c = f5; ¡3; 1g, (x;~a) = 20, (~x; b) = 5, (~x;~c) = ¡20.

 

 

 

 

 

 

 

 

~

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

~v = 1~a + 2b

 

j

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

= 0 3

~

и известны

~a

,

~

,

~

:

 

 

 

~a; b , '

 

85.18.Используя критерий Сильвестра, исследовать на знакоопределенность квадратичную форму ¡4x2 + 4y2 ¡ 5z2 + 6xy + 0xz + 2yz

85.19.Привести квадратичную форму 2x2 ¡ 1y2 + 3z2 + 8xy ¡ 12xz + 36yz к канониче- скому виду методом Лагранжа.

85.20.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

¡2

0

1

 

 

A = B

0

¡3

4

C

 

 

 

B

 

 

 

C

 

 

 

B

 

 

 

C

 

 

 

@

 

 

 

A

 

 

21 ¡3

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

85.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

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

~

1; ~a = f2; 1; 3g; b = f3; 1; 3g.

260

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

1 - 86

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

1

2

4

4

 

 

 

 

 

 

 

86.1.

Вычислить определитель

¯

2

5

8

8

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

 

6

 

10

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

12¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

6

¡

12

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

 

 

14¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

 

¡

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

 

4

 

3

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

3

3¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

3

3

3

¯3

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

 

¡

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

86.2.

Вычислить определитель

¯

6

9

10

9

9

¯

 

 

 

 

 

 

¯

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

4

6

6

¡

6

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

9

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

 

3

 

3

¡

0

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

3

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

 

¡

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

1

¡

2

B =

2

1

86.3. Вычислить определитель произведения AB матриц

A =

0

1,

0

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡2 ¡2A

 

@2 ¡1A

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

4

¡3

¡2

 

A = B0

4

¡3C

B2

3

0

C

B

¡

 

C

@

 

 

A

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

0è

методом Гаусса.

 

0141

4 ¡2

3

1 0x11

 

B2

¡3

2

C ¢ Bx2C

=

B

4 C

B3

0

3C Bx3C

 

B

3 C

B

 

 

¡

C B C

 

B

C

@

 

 

 

A @ A

 

@

A

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

01 2

1 0x11 x121 0

3 ¡21 =

0¡18 7

1

 

 

 

@3 ¡2A ¢ @x21 x22A ¢ @¡2 3

A @¡30 45A

¡1 ¡11

 

 

 

 

0

3

2

0

0

86.7.

Вычислить ранг матрицы

B

5

1

0

0

3

10 C

B

5

3

0

0

1

0

C

 

 

 

 

B

 

3

 

2

0

0

¡

1

C

 

 

 

 

B

 

 

1

C

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

B¡

 

¡

 

0

0

1

 

C

 

 

 

 

B

37

19

16 C

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

¡

 

A

Соседние файлы в предмете Математический анализ