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"

Вариант 1 - 113

 

¯

1

¡1

 

¡3

2

¯

 

 

 

 

 

 

113.1. Вычислить определитель

¯

3

2

 

 

9

 

¡

6¯

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

 

3

 

 

12

6

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

1

¡

 

 

¡

 

 

0

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

1

 

 

3

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¯

 

 

 

 

 

¯

3

 

30

 

¡

 

¡

 

 

¡

 

 

 

 

 

¯

 

 

12

6

 

6

¯

 

 

 

 

 

¯

1

9

 

 

 

4

 

2¯

2

¯

 

 

 

 

 

¯¡

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

113.2. Вычислить определитель

¯

1

9

 

 

 

2

 

2

 

 

¯

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

2¯

 

 

 

 

 

¯

1

 

 

9

 

¡

 

¡

 

 

¡

¯

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

4

3

 

2

¯

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

¯¡

¡

 

 

 

 

4

 

2

 

 

¯

 

 

 

 

 

¯

1

9

 

 

 

 

 

3¯

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

¡

 

¡

 

 

¡

¯

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

1

1

3

113.3. Вычислить определитель произведения

AB

матриц

0¡

 

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B

3

1C,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

2

3

3C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

A

341

01

B3 ¡2 ¡2C

B = B C B1 ¡1 ¡1C @ A.

2 2 1

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

A = B

¡1

¡3

3

1

2

¡3C

B

 

2

3

2C

B¡

 

 

¡ C

@

 

 

 

A

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

0öû0è

методом Гаусса.

 

0

 

 

1

¡2 1 1 0x11

 

0

B¡1

4

¡1C ¢ Bx2C

=

B

1

C

B 0

3

1C Bx3C

 

B

 

1C

B

 

¡ C B C

 

B¡

 

C

@

 

A @ A

 

@

 

 

A

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

0¡2 ¡11 0x11 x121 02 ¡31

=

0¡22 ¡211

 

 

 

 

@¡3 1

A ¢ @x21 x22A ¢ @2 3 A @¡18 ¡39A

 

 

¡31

 

 

0

0

0

0

3

3

113.7.

Вычислить ранг матрицы

B

3

0

0

2

¡1 ¡5C

B

 

3

0

0

¡

1

2

4

C

 

 

B

¡

 

 

 

 

 

 

C

 

 

B

 

 

 

 

¡

 

¡

 

 

C

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

B

0

0

0

 

2

 

2

2

C

 

 

B

 

 

C

 

 

@¡

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

B

 

15

0

0

4

19

11 C

342

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

113.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

12 3 0 3 01 0x11 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡4 ¡1 0 ¡1 0C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

1 2 0

¡

1 0C Bx3C

=B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

 

 

 

 

 

C B C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

9

3 0 2 0C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

4C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

24 3 0 7 0C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

5C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A @ A

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

113.9. Найти общее

 

 

 

0x1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решение системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡25

0 5 ¡5 25 1Bx2C

= 0

¡9 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

10

1

 

¡

1

 

3

¡

19

 

 

Bx3C

 

B

18

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

5

2 3

 

1

 

13

C

Bx

4

C

 

B

 

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

 

B¡

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

 

@

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

113.10. Вычислить

 

 

 

B

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01

 

01

 

 

 

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

.

 

 

 

 

 

A =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@0

 

2A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡1

 

3

 

 

2

1

 

 

113.11. Вычислить сумму всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B¡3 ¡1

 

0

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

0

 

2

 

¡

2C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

@

¡!

 

 

 

 

 

 

A

 

 

113.12. Найти значения параметра

¯

, при которых векторы

a

è

 

b

ортогональны, а

 

 

 

 

 

a

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

1;

 

4; 5

 

 

¡! =

2;

 

 

c

 

 

0; 4; 1

 

 

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

; 1

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

b ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

f¡ ¡ g

,

b

 

 

¯

¡ g

 

f

 

 

 

g

.

 

 

 

 

 

 

 

 

,

c компланарны. a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

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

 

 

 

 

 

 

Вычислить: а)

j 2¡! ¡ 4¡¡! j

, á)

(2¡!

¡4¡¡!)

, â)

[2¡!

 

¡4¡¡!]

, ã)

[¡¡! [¡! ¡!]]

, ä)

 

 

AB

 

 

 

 

CD

 

 

 

AB;

 

CD

AB;

 

 

CD

AD; AB; AC

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

и) направляющие косинусы вектора

¡¡!

¡!

 

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

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

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

343

 

113.15. Доказать, что векторы ~a

 

, ~

 

 

 

= f2; 3; 3g b = 5; 1; 0g, ~c = 4; ¡2; 3g образуют

базис и найти координаты вектора ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d = 2; 6; ¡6g относительно этого базиса.

 

 

113.16. Найти координаты вектора ~x по известным векторам ~a = 5; ¡4; ¡5g

, ~

 

b =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

f5; 3; ¡2g è ~c = f4; 4; ¡3g,если известны скалярные произведения (x;~a) = ¡30, (~x; b) = 46

è (~x;~c) = 49. ~a = 5; ¡4; ¡5g

, ~

 

 

 

~

 

 

b = f5; 3; ¡2g, ~c = f4; 4; ¡3g, (x;~a) = ¡30, (~x; b) = 46,

(~x;~c) = 49.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

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

 

= ¡1

+ 2

j

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

= 0 8

 

~v

~a

~

~a

 

,

 

~

,

~

:

 

b и известны

 

 

 

~a; b , '

 

113.18.Используя критерий Сильвестра, исследовать на знакоопределенность квадратичную форму ¡3x2 ¡ 5y2 ¡ 4z2 + 2xy + 0xz ¡ 8yz

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

 

113.20. 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¡1

4

11

 

 

 

 

 

 

A = B¡2

3

2C

 

 

 

 

 

 

 

B

 

C

 

 

 

 

 

 

 

B

 

C

 

 

 

 

 

 

 

@

 

A

 

 

 

 

 

 

4¡3 3

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

113.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

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

~

1; ~a = f1; 1; 2g; b = 1; 2; ¡1g.

344

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 1 - 114

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡1

¡1

 

 

2

6

 

 

 

 

 

 

 

 

114.1.

Вычислить определитель

¯

3

4

 

¡

6

18¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

3

 

 

 

8

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

18¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

2

 

2

 

¡

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

4

15

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

5

 

¡

8

 

12

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯4

 

 

 

 

12¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯2

2

 

¡

4

 

6

6

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

114.2.

Вычислить определитель

¯

 

6

 

 

14

 

18

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯6

 

 

 

18¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

2

¡

 

4

 

9

6

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯2

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

6

 

¡

 

 

18

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯6

 

 

12

 

16¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¡

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

A =

0¡

3

4

B =

3

3

114.3. Вычислить определитель произведения AB матриц

 

1,

0

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

1

4A

 

@0

¡2A

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

¡1

2

1

A = B¡3

¡2

0C

B

 

C

B

 

C

@

 

A

34 2

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

0öû2è

методом Гаусса.

0¡21

1 21 0x11

 

B¡3 1

2C ¢ Bx2C

=

B

13 C

B

1 4

3C Bx3C

 

B

4 C

B¡

 

 

C B C

 

B

C

@

 

 

A @ A

 

@

A

 

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

0¡1 2

1 0x11 x121 0¡1 ¡41

= 0

7 ¡141

 

 

 

 

 

 

@

0 ¡1A ¢ @x21 x22A ¢ @¡1 2

A @¡1 14

A

 

 

 

 

 

1

 

 

 

0

6 ¡1

¡2 ¡2 0

¡1

 

114.7.

Вычислить ранг матрицы

B¡3 2 ¡2 ¡1 0 10

C

 

B

 

3

2

2

3

0

¡

6

C

 

 

 

B¡

 

¡

2

 

1

0

 

C

 

 

 

B

9

2

 

 

14C

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

B

6

¡

 

2

¡

 

0

¡

 

 

C

 

 

 

B

7

 

2

 

11C

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

@

 

 

¡

¡

 

 

 

 

¡

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

345

 

114.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

1 0x11 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

016 3 2 0 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B10 2 1 0 2

C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

2 1

 

 

¡

1 0 1

C Bx3C

=B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

2 3

 

 

 

 

1 0

1C Bx

 

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

¡

 

 

¡

C B

 

4C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B42 11 3 0 7

C Bx

 

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

5C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

A @ A

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

114.9. Найти общее решение0x1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡52

4

 

4

 

¡12 260

1Bx2C

=

0

22

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

13

¡

1

 

1

 

3

 

¡

65

 

Bx3C

 

 

B

22

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

CB C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

13

 

 

1

 

1

 

3

 

 

 

65

C

Bx

4

C

 

 

B

88

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

¡

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

 

 

B¡

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

 

 

@

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

114.10. Вычислить

 

 

 

 

 

 

B

 

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = 0¡5

 

¡61

 

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡6

 

 

0 A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

2

¡1 ¡21

 

114.11. Вычислить произведение всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B¡1

¡1

1

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

1

3

4

C

 

114.12. Найти значения параметра

 

, при которых векторы

 

è

 

 

B¡

 

 

 

C

 

¯

a

¡!

@

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

b

ортогональны, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 1; 4; 3

 

 

¡! = 5; ; 4

 

 

=

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1; 2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

, b ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

f

 

g

,

b

f

¯

 

g

¡!

 

 

¡ g

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c компланарны. a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

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

 

 

 

 

[¡! ¡!]]

 

 

 

 

 

 

 

 

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.

346

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

,

~

= 5; ¡3; 2g, ~c = f0; 1; ¡2g образуют

114.15. Доказать, что векторы ~a = f0; 4; 0g

b

базис и найти координаты вектора ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d = 15; 13; 2g относительно этого базиса.

114.16. Найти координаты вектора ~x по известным векторам ~a = f0; ¡1; 0g

,~

b = 5; 5; ¡1g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

è ~c = f3; 3; 0g,если известны скалярные произведения (x;~a) = ¡2, (~x; b) = ¡15 è (~x;~c) = 21.

 

, ~

 

 

 

 

 

(x;~a) = ¡2,

~

 

 

~a = f0; ¡1; 0g b = 5; 5; ¡1g, ~c = f3; 3; 0g,

(~x; b) = ¡15, (~x;~c) = 21.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

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

~v = 2~a ¡ 3b

 

j

j= 5 j

 

j= 3 ' = ( c ) cos

 

= 0 6

 

~

и известны

~a

 

~

 

,

~

 

 

'

:

 

 

 

, b

 

~a; b ,

 

 

 

114.18.Используя критерий Сильвестра, исследовать на знакоопределенность квадратичную форму ¡4x2 ¡ 3y2 ¡ 5z2 ¡ 2xy + 0xz + 0yz

114.19.Привести квадратичную форму 2x2 ¡ 1y2 + 1z2 + 8xy ¡ 4xz + 12yz к канониче- скому виду методом Лагранжа.

 

114.20. 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

 

04

¡2

21

 

 

 

 

 

 

A = B2

3

3C

 

 

 

 

 

 

 

B4

2

4C

 

 

 

 

 

 

 

B

¡

C

 

 

 

 

 

 

 

@

 

A

 

 

 

 

 

 

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

114.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

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

~

2; ~a = f2; 3; ¡2g; b = 2; 0; 2g.

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

347

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 1 - 115

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

¡3

3

 

¡1¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

115.1.

Вычислить определитель

¯

4

¡

5

6

 

2¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

4

6

 

3

 

2

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

3

¡

 

 

0

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

 

3

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

 

21

¡

 

¡

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

6

 

2

8

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

1

9

 

 

3

 

 

¯1

4

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

115.2.

Вычислить определитель

¯

1

9

 

0

 

 

1

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

4¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

 

18

 

6

¡

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

1

8

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

27

 

9

 

3

14

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

0¡3

 

 

 

 

1,

 

2

0

 

115.3. Вычислить определитель произведения AB матриц

A =

2

3

B =

0

2

11.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

3

¡

2

¡

2

 

 

B¡

2

¡

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

B

2C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

B¡

 

¡

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

A

115.4. Вычислить обратную матрицу, проверить выполнение условия A¢A¡1 = E, найти

 

 

 

сумму0всех элементов1 обратной матрицы и величину, обратную ее определителю.

 

 

 

 

 

¡3 ¡3 ¡1

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B¡1

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B 0

4

2

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

0öû0è

методом Гаусса.

 

0

 

1

2

1 1 0x11

 

2

B¡2 ¡1

¡1C ¢ Bx2C

=

B¡2C

B 1

1

3C Bx3C

 

B

5

C

B

¡

¡ C B C

 

B

 

C

@

 

A @ A

 

@

 

A

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

01 3 1 0x11 x121 0¡4 ¡31

=

0

51 36

1

 

 

 

 

 

@2 ¡3A ¢ @x21 x22A ¢ @ 3 2 A @¡15 ¡9A

 

 

 

 

1

 

0¡2

2

0

¡1

1

5

115.7. Вычислить ранг матрицы

B

4

2

0

¡1

¡1

1

C

B

 

7

2

0

2

¡

1

¡

8C

 

B¡

1

¡

0

¡

 

 

C

 

B

 

2

3

2

3

C

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

B¡

4

¡

0

6

6

 

 

C

 

B

 

2

14 C

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

@¡

 

¡

 

 

 

 

 

 

A

348

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

115.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡5 0 ¡1 0 31 0x11 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡1 0 1 0 3C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

5 0

 

1 0 3C Bx3C

=B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

 

¡

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

3 0 3 0 3C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

 

4C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

3 0 3 0 9C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

 

5C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡

 

 

 

 

 

 

A @ A

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

115.9.

Найти общее

 

 

 

 

 

0x1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решение системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 5 ¡8 5 ¡8 ¡861Bx2C =

0 0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

1 3

 

¡

1

3

27

 

 

 

Bx3C

B

7

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

2

1

 

2

1

 

 

5

C

Bx

4

C

B

 

21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

B¡

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

@

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

115.10. Вычислить

 

 

 

 

 

B

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

03

01

 

 

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

 

 

.

 

 

 

 

A =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@0

2A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

1

 

 

 

2

1

 

 

 

115.11. Вычислить сумму всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B

 

3

 

2

 

 

 

2

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

2

 

0

 

 

 

3C

 

 

 

115.12. Найти значения параметра

 

 

, при которых векторы

 

 

B¡

 

 

 

 

 

¡

C

 

 

 

¯

 

a

@

¡!

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

è

 

 

b

 

ортогональны, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a ¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

3; 5; 5

 

¡! =

 

2;

 

 

; 3

 

 

 

 

 

 

 

 

5;

 

3

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

g

b

 

 

¯

¡ g ¡!

 

 

 

f

 

¡

 

 

¡ g

.

 

 

 

 

 

 

, b , c компланарны. a

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

Вычислить: а) квадрат длины вектора

¡¡¡1 !2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D D , достроив треугольник до параллелограм-

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

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

¡¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тора с началом в точке

 

 

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

 

 

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

 

 

 

[¡¡!

[¡! ¡!]]

 

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"

349

115.15. Доказать, что векторы ~a = f0; ¡1; ¡1g

, ~

 

 

 

 

b = f4; ¡4; ¡3g, ~c = f2; 1; 0g образуют

базис и найти координаты вектора ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d = f6; 4; ¡2g относительно этого базиса.

115.16. Найти координаты вектора ~x по известным векторам ~a = f4; 1; 0g

,~

b = f0; ¡5; ¡3g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

è ~c = f4; ¡4; 2g,если известны скалярные произведения (x;~a) = ¡9, (~x; b) = 8 è (~x;~c) = ¡6.

~a = f4; 1; 0g

, ~

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

b = f0; ¡5; ¡3g, ~c = f4; ¡4; 2g, (x;~a) = ¡9,

(~x; b) = 8, (~x;~c) = ¡6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

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

~v = 1~a ¡ 2b

 

j

j= 4 j

 

j= 2 ' = ( c ) cos

 

= 0 6

 

~

и известны

~a

 

~

 

,

~

 

'

:

 

 

 

, b

 

~a; b ,

 

 

 

115.18.Используя критерий Сильвестра, исследовать на знакоопределенность квадратичную форму 7x2 + 5y2 + 6z2 + 6xy + 6xz + 4yz

115.19.Привести квадратичную форму ¡2x2 + 3y2 ¡ 2z2 ¡ 24xy + 36xz ¡ 16yz к каноническому виду методом Лагранжа.

 

115.20. 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

 

01

1

4

1

 

 

 

 

 

 

A = B1

2

¡1C

 

 

 

 

 

 

 

B0

0

3

C

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

A

 

 

 

 

 

 

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

115.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

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

~

¡3; ~a = f1; 1; ¡1g; b = f0; ¡3; ¡1g.

350

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

1 - 116

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

¡2

 

4

¡2¯

 

 

 

 

 

 

 

 

116.1.

Вычислить определитель

¯

4

¡

5

 

8

4¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

2

 

 

2

2

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

4

¡

8

3

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

4

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¡

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

2

 

2

4

¯

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

2¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

1

 

2

4

2

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

116.2.

Вычислить определитель

¯

3

 

1

 

 

3

4

 

2

¯

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

 

¡

 

¡

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

1

 

2

2

 

2¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

1

 

2

4

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

0

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

2

0

2

1

116.3. Вычислить определитель произведения

AB

матриц

0¡

 

3

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B

3

C,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

2

0

¡

1C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

A

0

 

 

 

 

1

1

3

3

C.

B = B3

0

1

B1

¡

2

¡

1C

B

 

 

C

@

 

 

 

 

A

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

A = B

¡3

¡2

3

2

0

4C

B

 

2

¡

1

1C

B¡

 

 

C

@

 

 

 

 

A

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

цы и методом Гаусса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡1 1

4 1 0x11 021

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

4 ¡1 ¡3C ¢ Bx2C

= B9C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

3

 

1 4 C Bx3C B2C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

¡

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

A @ A

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

00 ¡11 0x11 x121 0¡2 ¡11

=

0

7

5

1

 

 

 

 

 

@1 4

A ¢ @x21 x22A ¢ @¡1 ¡1A @¡36 ¡24A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

7 0 1 ¡2 ¡2 ¡21

 

116.7.

Вычислить ранг матрицы

B

4 0 3 ¡1 ¡2 ¡9C

 

B

7

0

2

1

¡

2

¡

5C

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

¡

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

¡

¡

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

B

 

3

0

1

 

2

2

 

C

 

 

 

 

 

 

 

B

 

¡

14 C

 

 

 

 

 

 

 

@¡

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

B

 

5

0

12

13

2

21 C

Соседние файлы в предмете Математический анализ