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

Типовой расчет №1

.pdf
Скачиваний:
87
Добавлен:
20.06.2014
Размер:
1.23 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

321

 

106.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

13 2 3 1 ¡11 0x11 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

20 2 3 3 2

C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

12 1 1 3 1

C Bx3C

=B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

8

 

1 1 2

1C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

C B

4C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B159

18

24

27

3

C Bx

C

B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

5C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A @ A

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

106.9. Найти общее решение0x11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡46

¡12

 

4

¡5

¡3731Bx2C

=

0

25

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

11

 

3

 

 

¡

1

1

 

92

Bx3C

 

B

21

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

3

 

 

1 2

 

97

CB C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

¡

 

CBx4C

 

B

 

88C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

 

B¡

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

 

@

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычислить

 

 

 

B

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

106.10.

¡61

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

.

 

 

 

 

A =

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡6

 

8

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

03

0

0

1

 

106.11. Вычислить произведение всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B4

¡3

¡3C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B0

1

3

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

C

 

106.12. Найти значения параметра

¯

, при которых векторы

a

è

¡!

 

@

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

b

 

ортогональны, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

1; 4; 2

 

¡! =

 

2; ;

2

 

=

 

 

 

 

3

 

 

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1; 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

g

b

 

f

¯

¡ g

¡!

 

f

 

 

 

¡ g

.

 

 

 

 

 

 

 

 

, b , c компланарны. a

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

Вычислить: а) квадрат длины вектора

¡¡¡1 !2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D D , достроив треугольник до параллелограм-

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

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

¡¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тора с началом в точке

 

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

 

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

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.

322

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

106.15. Доказать, что векторы ~a = 3; ¡2; ¡4g

, ~

 

 

 

 

 

b = 5; 1; ¡1g, ~c = f1; ¡2; ¡3g îáðà-

зуют базис и найти координаты вектора ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d = f8; 2; 8g относительно этого базиса.

 

 

106.16. Найти координаты вектора ~x по известным векторам ~a = f5; ¡5; ¡2g

, ~

=

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

f4; ¡5; 0g è ~c = 5; ¡1; 2g,если известны скалярные произведения (x;~a) = 45, (~x; b) = 30

è (~x;~c) = ¡33. ~a

= f5; ¡5; ¡2g

,

~

 

 

 

~c = 5; ¡1; 2g,

 

~

 

 

b = f4; ¡5; 0g,

(x;~a) = 45, (~x; b) = 30,

(~x;~c) = ¡33.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

106.17. Найти значение скалярного произведения (¡1~u

¡ 3~v)(¡2~u + 1~v), åñëè ~u

=

¡1~a + 2b ~v = 4~a + 3b

 

 

j

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

= 0 2

 

 

~

,

~

и известны

~a

,

 

~

,

~

'

:

 

 

 

 

 

 

 

~a; b ,

 

 

 

106.18.Используя критерий Сильвестра, исследовать на знакоопределенность квадратичную форму ¡3x2 + 0y2 + 1z2 ¡ 10xy + 4xz ¡ 4yz

106.19.Привести квадратичную форму 1x2 ¡ 1y2 ¡ 2z2 + 8xy ¡ 12xz ¡ 16yz к канони- ческому виду методом Лагранжа.

 

106.20. 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

¡31

 

 

 

 

 

 

A = B¡1

¡3

1

C

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

00 ¡1

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

106.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

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

~

¡1; ~a = 3; 3; ¡2g; b = 1; ¡1; ¡3g.

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

323

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 1 - 107

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡1

¡4

¡9

 

¡4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

107.1.

Вычислить определитель

¯

3

¡

14

¡

27

¡

12¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

1

 

 

4

 

6

 

 

 

4

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

 

¡

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

 

12

 

27

 

10¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

 

 

¡

 

 

¡

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

10

¡

 

4

 

¯

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

4

 

12

 

 

18¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

4

¡

6

 

2

 

¡

 

9

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

107.2.

Вычислить определитель

¯

4

 

 

8

9

 

 

4

 

18

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

¡

 

18

 

¡

5

 

27

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

12

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

4

¡

 

 

 

12

¡

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

8

 

4

 

 

 

15¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

1

 

0¡

2

¡

2

1

107.3. Вычислить определитель произведения

 

 

матриц

 

 

0

1

3

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB

 

 

 

 

 

 

A = 0

¡

 

 

B =

0 3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1

2

A

 

B

 

3

1

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

¡

 

B

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

A

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

3

¡3

¡2

C

A = B1

¡3

3

B

 

 

C

B

 

 

C

@

 

 

A

01 ¡1

107.5. Решить систему уравнений по формулам Крамера, с помощью обратной матри-

0öû4è

методом Гаусса.

 

0

 

 

1

0

¡31 0x11

 

9

B¡3 ¡3 ¡2C ¢ Bx2C

=

B¡8C

B

1 3

2 C Bx3C

 

B

 

4C

B¡

 

 

C B C

 

B¡

 

C

@

 

 

A @ A

 

@

 

 

A

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

0¡1 ¡31 0x11 x121 0¡3 ¡11

= 0¡16 ¡121

 

 

 

 

 

@¡2 ¡2A ¢ @x21 x22A ¢ @¡1 3

A @¡24 ¡8 A

 

 

 

 

 

 

0

10 ¡2 3 ¡2 ¡2 ¡101

107.7. Вычислить ранг матрицы

B

0 ¡2 ¡2 ¡2 ¡2 0

C

B

 

7

¡

1

¡

2

¡

2

1

5

C

 

B

¡

 

 

2

 

1

 

C

 

B

3

1

2

 

 

9 C

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

B

 

10

6

 

5

¡

 

¡

2

¡

C

 

B

 

 

2

 

2

C

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

@¡

 

 

 

¡

 

 

 

¡

 

 

A

324

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

107.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

6

 

3 2 ¡1 ¡11 0x11 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

¡7 ¡1 1 ¡1 1

C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

1

 

1 1

¡

1

¡

1C Bx3C

=B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

8

 

3 2 1

1

C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

4C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

17

 

 

3 1

 

3 1

C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

¡

 

 

 

¡

 

 

 

C B

5C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡

 

 

 

 

 

 

 

 

A @ A

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

107.9. Найти общее решение0x1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡30

¡8

 

4

 

¡6

 

¡1861Bx2C

=

0

12

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

9

 

3

 

1

 

1

 

 

57

 

Bx3C

 

 

B

8

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

CB C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

3

 

 

 

1

 

1

 

3

 

 

15

C

Bx

4

C

 

 

B

36

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

 

 

B¡

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

 

 

@

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

107.10. Вычислить

 

 

 

B

 

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

.

 

 

 

A =

 

2 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@0 ¡2A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

04

 

 

¡3 ¡21

 

 

107.11. Вычислить сумму всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B4

 

 

 

3

 

1

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B2

 

 

 

0

 

1C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

¡

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

@

¡!

 

 

 

 

A

 

 

107.12. Найти значения параметра

¯

, при которых векторы

¡!

è

b

 

 

ортогональны, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2; 3

 

¡! =

3; ¯;

2 c

 

=

 

 

 

1; 1

 

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 1;

 

 

 

0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

f ¡ g

b

 

f

¡ g ¡!

 

f ¡ ¡ g

.

 

 

 

 

 

 

 

 

, b , c компланарны. a

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

Вычислить: а) квадрат длины вектора

¡¡¡1 !2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D D , достроив треугольник до параллелограм-

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

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

¡¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тора с началом в точке

 

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

 

 

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

 

 

 

 

 

Вычислить: а)

j 4¡!

¡ 2¡¡! j

, á)

(4¡! ¡2¡¡!)

, â)

[4¡!

¡2¡¡!]

, ã)

[¡¡! [¡! ¡!]]

, ä)

 

AB

 

 

 

CD

 

 

AB;

CD

 

AB;

 

CD

 

AD; AB; AC

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

и) направляющие косинусы вектора

¡¡!

¡!

 

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

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

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

325

 

107.15. Доказать, что векторы ~a = f3; 5; 4g

, ~

 

 

 

 

 

b = f0; ¡5; ¡3g, ~c = 3; ¡2; ¡4g образуют

базис и найти координаты вектора ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d = f12; 39; 31g относительно этого базиса.

 

 

107.16. Найти координаты вектора ~x

по известным векторам ~a = 4; ¡4; 0g

, ~

 

b =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

f4; ¡5; ¡5g è ~c = 5; 2; 4g,если известны скалярные произведения (x;~a) = 0, (~x; b) = 21

è

(~x;~c) = ¡16. ~a

= 4; ¡4; 0g

, ~

 

 

 

 

 

 

~

 

b = f4; ¡5; ¡5g, ~c

= 5; 2; 4g, (x;~a) = 0, (~x; b) = 21,

(~x;~c) = ¡16.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

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

 

= 2

+ 4

 

j

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

= 0 1

 

~v

~a

~

 

,

~

 

,

 

~

'

:

 

 

 

b и известны ~a

 

 

~a; b ,

 

 

107.18.Используя критерий Сильвестра, исследовать на знакоопределенность квадратичную форму ¡5x2 ¡ 4y2 ¡ 1z2 + 2xy + 4xz + 0yz

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

 

107.20. 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¡3 1

¡21

 

 

 

 

 

 

A = B¡1

1

¡3C

 

 

 

 

 

 

 

B 3

4

2 C

 

 

 

 

 

 

 

B

 

C

 

 

 

 

 

 

 

@

 

A

 

 

 

 

 

 

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

107.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

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

~

¡2; ~a = 2; 3; 3g; b = 2; 3; ¡3g.

326

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 1 - 108

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

1

¡6

 

1

¡6

 

 

 

 

 

 

 

 

108.1.

Вычислить определитель

¯

1

3

¡

1

6

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

1

 

 

6

 

2

 

 

6

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

¡

 

 

2

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

12

 

 

10¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

 

 

 

 

 

¡

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

9

7

 

¡

6

 

12

 

 

27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

2

 

¡

2

 

4

 

 

¯9

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

108.2.

Вычислить определитель

¯

6

 

4

3

 

8

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

18¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

 

 

 

2

 

¡

 

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

2

 

 

 

6

 

 

9

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

 

4

¡

 

 

8

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

4

 

 

 

15¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

 

 

 

 

 

¡

 

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

2

B =

0¡

1

4

108.3. Вычислить определитель произведения AB матриц

A =

0

1,

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@1

¡1A

 

@

1

¡3A

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

A = B

¡1

3

0

0

1

¡2C

B

 

 

C

B

 

 

C

@

 

 

A

0¡2 ¡1

108.5. Решить систему уравнений по формулам Крамера, с помощью обратной матри-

0öû4è

методом Гаусса.

 

0

 

 

1

1

¡31 0x11

 

23

B¡2 0

¡2C ¢ Bx2C

=

B¡4C

B

1

1 1 C Bx3C

 

B

 

7C

B¡

 

¡

C B C

 

B¡

 

C

@

 

 

A @ A

 

@

 

 

A

 

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

0¡3 ¡11 0x11 x121 0

3 ¡41

= 06 12

1

 

 

 

 

 

 

@

1 0

A ¢ @x21 x22A ¢ @¡2 ¡4A @1 ¡8A

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

0

¡5

1

¡2

0

0

3

 

108.7.

Вычислить ранг матрицы

B

¡7

2

¡1

0

0

3

C

 

B

 

11

3

2

0

0

5

C

 

 

 

 

B¡

3

2

¡

0

0

 

 

1

C

 

 

 

 

B

 

3

 

 

C

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

B

¡

 

15

6

0

0

¡

 

C

 

 

 

 

B

51

 

 

21C

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

@

 

 

¡

 

 

 

 

¡

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

327

 

108.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

 

1 0x11 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

¡5 2 0 0 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

0

 

1 0 0 ¡1C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

¡

2 3 0 0

 

1C Bx3C =B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

¡

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

6 3 0 0 3

C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

4C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

35 20 0 0 15 C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

5C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A @ A

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

108.9. Найти

 

0x1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

общее решение системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

018 0 6 6 181Bx2C

= 0191

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

9

 

 

2

 

1

1

 

47

Bx3C

 

B

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

15

 

2

 

3

3

 

53

Bx

4

C

 

B

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

 

B

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

 

@

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

108.10. Вычислить собственные числа и собственные векторы матрицы

 

.

 

 

 

 

A =

 

 

7

 

¡31

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡3 ¡1A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡1

2

3

1

 

108.11. Вычислить произведение всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B 1

¡2 ¡1C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

2

3

3C

 

108.12. Найти значения параметра

 

, при которых векторы

 

è

 

 

B¡

 

¡

C

 

¯

a

¡!

@

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

b

ортогональны, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

1; 4; 2

 

¡! =

 

 

5;

 

; 4

 

 

=

 

 

 

1; 5

 

 

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

,

b ,

¡!

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

f

 

g

, b

 

 

¯

¡ g

¡!

 

 

f ¡ g

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

компланарны. a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

Вычислить: а) квадрат длины вектора

¡¡¡1 !2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D D

, достроив треугольник до параллелограм-

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

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

¡¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тора с началом в точке

 

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

 

 

 

 

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

 

[¡¡!

[¡! ¡!]]

 

Вычислить: а)

j ¡3¡!

¡ 2¡¡! j

, á)

(¡3¡! ¡2¡¡!)

, â)

[¡3¡!

¡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.

328

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

108.15. Доказать, что векторы ~a

= f1; 1; ¡5g

,

~

 

 

 

 

b = f3; ¡4; ¡3g, ~c = f2; 1; 0g образуют

базис и найти координаты вектора ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d = 23; 9; 27g относительно этого базиса.

 

108.16. Найти координаты вектора ~x

по известным векторам ~a = f5; ¡2; ¡4g

, ~

b =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

f5; ¡1; ¡3g è ~c = 2; 5; ¡3g,если известны скалярные произведения (x;~a) = ¡38, (~x; b) =

¡34 è

(~x;~c) = ¡12. ~a

 

=

f5; ¡2; ¡4g

,

~

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

¡38,

 

 

b

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(~x; b) = ¡34, (~x;~c) = ¡12.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

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

= 4

+ 4

j

 

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

 

= 0 8

 

~v ~a

~

 

~a

,

~

 

,

 

~

 

 

'

:

 

b и известны

 

 

 

 

~a; b ,

 

 

108.18.Используя критерий Сильвестра, исследовать на знакоопределенность квадратичную форму ¡4x2 ¡ 3y2 ¡ 4z2 ¡ 4xy + 0xz ¡ 2yz

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

 

108.20. 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

4

1

¡31

 

 

 

 

 

 

A = B

3

¡1

0

C

 

 

 

 

 

 

 

B

 

1

3

2

C

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

108.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

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

~

2; ~a = 1; ¡3; ¡1g; b = 1; ¡1; ¡1g.

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

329

 

 

 

 

Вариант

1 - 109

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡3 ¡9

¡6

¡4¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

109.1.

Вычислить определитель

¯

3

12

 

6

4

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

18

15

8

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

18

12

6

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

4

¡

9

¡

2

¡

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

18

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

¡

3

¡

1

¡

9¯

3

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

109.2.

Вычислить определитель

¯

4

 

6

 

 

3

18

6

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

¡

 

¡

 

¡

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

 

1

6

 

3¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

3

 

1

9

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

 

 

0

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

0¡

2

 

1

109.3. Вычислить определитель произведения

 

 

матриц

 

3

1 0

,

 

¡

1

 

 

 

 

 

 

 

AB

 

 

 

 

A = 0¡3 2 21

 

B = B¡3 ¡3C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

¡

A

 

B 3

 

3C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

¡

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

A

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

A = B

¡1

0

2

2

¡2

¡3C

B

 

 

C

B

 

 

C

@

 

 

A

02 ¡3

109.5. Решить систему уравнений по формулам Крамера, с помощью обратной матри-

цы и методом Гаусса.

 

021

0¡2 ¡3 4

1 0x11

B

1

1

2

C ¢ Bx2C

=

B4C

B

2

3

1C Bx3C B1C

B

 

 

¡

C B C

 

B C

@

 

 

 

A @ A

 

@ A

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

0¡1 31 0x11 x121 0¡1 ¡11

=

05 ¡131

 

 

 

 

 

@¡1 1A ¢ @x21 x22A ¢ @¡3 0 A @7 ¡5 A

 

¡2 ¡41

 

0

4

1

¡1

0

109.7. Вычислить ранг матрицы

B

2

1

¡1

0

¡1 ¡1C

B

 

5

1

2

0

2

1

C

 

B¡

 

¡

 

2

0

 

2

 

C

 

B

5

1

 

 

1C

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

B

7

3

¡

4

0

¡

3

¡

C

 

B

 

 

0

C

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

@

 

 

 

¡

 

 

¡

 

 

A

330

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

109.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

1 0x11 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡2 0 ¡1 ¡1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

4 0 ¡1 2 ¡1C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

11 0 3

 

3

¡

1C Bx3C

=B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

3 0 3

 

 

1 3

C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

C B

4C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

34 0 10 7

 

3

C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

5C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A @ A

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

109.9. Найти общее0x11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решение системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

028

7

4

 

1

 

 

1761Bx2C

=

0221

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

11

2

¡

1

2

 

 

61

 

 

Bx3C

 

B

20

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B13 3 1 1 79 CBx4C

 

B46C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

 

B

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

 

@

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

109.10. Вычислить @ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

.

 

 

A =

4

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@0 ¡1A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡1

 

4

 

 

31

 

109.11. Вычислить сумму всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B

1

 

¡2

 

0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

1

 

2

 

 

4C

 

109.12. Найти значения параметра

 

, при которых векторы

 

B¡

 

 

 

 

C

 

¯

a

@

¡!

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

è

b

ортогональны, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

3; 2; 2

¡! =

2;

; 1

 

 

=

 

4; 3

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4;

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

f ¡ g

, b

¯

g

¡!

 

f ¡ g

 

 

 

 

 

,

b , c компланарны. a

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

.

 

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

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j 3¡!

+2¡¡! j

 

(3¡!

2¡¡!)

 

[3¡!

2¡¡!]

 

[¡¡!

[¡! ¡!]]

 

 

Вычислить: а)

 

 

AB

 

 

CD

, á)

AB; CD

, â)

AB; CD

, ã)

AD; AB; AC

 

, д) квадрат

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

ляющие косинусы вектора

¡¡!

¡!

 

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

аппликаты точки D все 4 точки лежат в одной плоскости.

Соседние файлы в предмете Математический анализ