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"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

351

 

116.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

 

 

 

1 0x11 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

11 1 3

 

1

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

12 1 3

 

2

2

C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

12 2 3

 

2

¡

1C Bx3C =B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

7 2 2

 

 

1 1

C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

C B

 

4C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

4 0

 

 

 

1

 

 

2 1

C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

¡

¡

 

 

 

 

C B

 

5C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡

 

 

 

 

 

 

 

 

A @ A

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

116.9. Найти общее 0x1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решение системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

012 6

 

 

0 ¡2 621Bx2C =

0141

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

4

 

¡

1

 

 

2

3

 

7

 

 

 

Bx3C

B

4

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

10

2

 

 

2

2

 

38

 

 

Bx

4

C

B

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

B

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

@

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычислить

B

 

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

116.10.

¡21

 

 

 

 

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

.

 

 

 

 

 

 

 

A =

0¡6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡2 ¡3A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

2

 

4

¡31

 

116.11. Вычислить произведение всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B¡3

 

2

¡1C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

1

 

1

4 C

 

116.12. Найти значения параметра

 

, при которых векторы

 

è

 

 

 

B¡

 

 

 

 

C

 

¯

a

¡!

 

@

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

b

ортогональны, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

1; 5; 2

 

 

¡! = 2;

 

 

; 4

 

 

=

 

1;

2;

 

3

 

 

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

¡ g

,

b

f

¯

 

g

¡!

 

 

¡

 

 

¡ g

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

b , c компланарны. a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычислить: а)

j 2¡! ¡ 3¡¡! j

, á)

(2¡!

¡3¡¡!)

, â)

[2¡!

 

¡3¡¡!]

, ã)

[¡¡! [¡! ¡!]]

, ä)

 

 

AB

 

 

 

 

CD

 

AB;

CD

AB;

 

CD

AD; AB; AC

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

и) направляющие косинусы вектора

¡¡!

¡!

 

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

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

352

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

116.15. Доказать, что векторы ~a = 1; ¡4; ¡3g

, ~

 

 

 

 

 

 

b = 2; 3; 1g, ~c = 5; ¡4; ¡2g îáðà-

зуют базис и найти координаты вектора ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d = f4; 17; 7g относительно этого базиса.

 

116.16. Найти координаты вектора ~x по известным векторам ~a = f5; ¡5; 3g

,~

 

b = f0; 4; ¡2g

è ~c = f0; ¡4; ¡4g,если известны скалярные произведения (x;~a) =

 

~

¡10 è

31, (~x; b) =

(~x;~c) = 28.

~a = f5; ¡5; 3g

, ~

 

f0; 4; ¡2g, ~c

= f0; ¡4; ¡4g, (x;~a)

 

~

= ¡10,

b =

= 31, (~x; b)

(~x;~c) = 28.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

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

~

и известны

 

 

,

~

,

~

,

 

'

:

 

 

 

~v = ¡1~a + 1b

j ~a j= 3

 

~a; b

cos

 

 

 

 

 

j b j= 4 ' = ( c )

 

 

 

= 0 1

 

 

 

116.18.Используя критерий Сильвестра, исследовать на знакоопределенность квадра-

тичную форму 4x2 + 6y2 + 6z2 + 8xy + 8xz + 10yz

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

 

116.20. 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

0

3

1

 

 

 

 

 

 

A = B

0

2

4

C

 

 

 

 

 

 

 

B

 

3

2

¡

1C

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

116.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

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

~

1; ~a = f1; 3; ¡3g; b = 3; 2; 0g.

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

353

 

 

 

Вариант

1 - 117

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡1 ¡2

¡9

¡6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

117.1.

Вычислить определитель

¯

3

7

27

18

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

 

4

 

21

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

12¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

2

¡

 

9

¡

 

4

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

1

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

 

¡

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

4

6

 

¡

9

 

4

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

117.2.

Вычислить определитель

¯

4

8

14

18

 

8

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

10

18

27

 

12

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

4

 

6

¡

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

 

 

6

 

 

 

4¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

3

 

2

 

 

2

3

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¯

6

12

18

27

 

10

¯

0¡

 

1,

 

0¡

 

1.

117.3. Вычислить определитель произведения AB матриц

A =

¡

B =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

1 ¡1A

 

@¡1 ¡3A

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

0

1

1

 

A = B¡3

¡2

¡3C

B 2

4

3

C

B¡

 

 

C

@

 

 

A

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

цы и методом Гаусса.

0¡31

01

2

¡31 0x11

 

B3 4 0 C ¢ Bx2C

=

B

19 C

B3

3

¡

1C Bx3C

 

B

11 C

B

 

C B C

 

B

C

@

 

 

A @ A

 

@

A

 

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

0¡1 2

1 0x11 x121 0 1 1

1

= 0¡16 ¡81

 

 

 

@

0 ¡3A ¢ @x21 x22A ¢ @¡3 ¡2A @

15

6

A

 

 

1

 

 

 

0¡3

3

0

¡2

0

4

 

117.7.

Вычислить ранг матрицы

B

7

1

0

2

0

4

C

 

B

 

5

2

0

1

0

5C

 

 

 

B¡

 

¡

0

¡

0

¡

C

 

 

 

B

0

3

1

5

C

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

B

10

10

0

¡

0

 

C

 

 

 

B

0

20 C

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

A

354

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

117.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

1 0 ¡1 01 0x11 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

0 ¡1 0 1 0C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

2

¡

1 0

¡

1 0C Bx3C

=B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

2

1 0 1 0C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

4C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

2

3 0

 

 

1 0C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

¡

 

C B

 

5C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

A @ A

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

117.9. Найти общее решение0x1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡35

¡6

 

 

1

 

¡8

¡1911Bx2C

=

0

23

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

7

 

1

 

 

1

 

2

 

36

 

 

Bx3C

 

 

B

16

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

CB C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

14

 

3

 

 

2

 

2

 

83

 

C

Bx

4

C

 

 

B

71

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

 

 

B¡

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

 

 

@

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

117.10. Вычислить

 

 

 

 

B

 

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = 08 0

1

 

 

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@0 ¡6A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

03

 

 

3

2

1

 

 

117.11. Вычислить сумму всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B2

 

 

1

¡3C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B1

 

 

0

0

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

117.12. Найти значения параметра

¯

, при которых векторы

a

@

¡!

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

è

b

 

 

ортогональны, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 1; 2; 0

 

 

¡! =

 

3; ;

5

 

 

=

 

 

5; 4; 1

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

b ,

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

f

 

g

,

b

 

¯

¡ g

¡!

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

c компланарны. a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

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

 

Вычислить: а) квадрат длины вектора

¡¡¡1 !2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D D

, достроив треугольник до параллелограм-

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

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

¡¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тора с началом в точке

 

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

 

 

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

355

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, ~

 

 

 

 

 

117.15. Доказать, что векторы ~a = f3; 3; ¡2g b = f3; ¡5; 5g, ~c = 1; 5; ¡2g образуют

базис и найти координаты вектора ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d = 17; 45; ¡30g относительно этого базиса.

 

 

117.16. Найти координаты вектора ~x

по известным векторам ~a = 3; 2; ¡5g

, ~

 

b =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

f2; 5; 0g è ~c = f2; ¡4; ¡3g,если известны скалярные произведения (x;~a) = 27, (~x; b) = ¡14

è

(~x;~c) = 19. ~a

= 3; 2; ¡5g

, ~

 

 

 

 

 

~

 

 

b

= f2; 5; 0g, ~c = f2; ¡4; ¡3g, (x;~a) = 27, (~x; b) = ¡14,

(~x;~c) = 19.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

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

 

= 3

+ 1

 

j

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

 

= 0 5

 

~v

~a

~

 

,

~

 

,

~

'

:

 

 

 

b и известны ~a

 

 

~a; b ,

 

 

117.18.Используя критерий Сильвестра, исследовать на знакоопределенность квадратичную форму ¡1x2 ¡ 5y2 ¡ 3z2 + 2xy + 0xz + 0yz

117.19.Привести квадратичную форму 3x2 + 1y2 + 3z2 + 12xy + 4xz + 24yz к канони- ческому виду методом Лагранжа.

 

117.20. 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

0 1C

 

 

 

 

 

 

 

B

 

C

 

 

 

 

 

 

 

B

 

C

 

 

 

 

 

 

 

@

 

A

 

 

 

 

 

 

33 3

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

117.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

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

~

¡1; ~a = 2; ¡1; ¡1g; b = f2; 3; 3g.

356

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

1 - 118

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡2 ¡3

 

6

¡6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

118.1.

Вычислить определитель

¯

2

0

 

6

¡

6

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

4

 

6

 

15

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

12¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

 

 

 

12

¡

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

4

6

 

 

14

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¡

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

 

¡

 

¡

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

6

 

6

6

 

 

3

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

 

3

 

 

6

6

 

 

¯ 3

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

118.2.

Вычислить определитель

¯

2

3

 

8

6

 

 

3

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

9

18

21

 

 

9

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

3

 

6

6

 

 

4

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

0

3

3

1

118.3. Вычислить определитель произведения

 

 

матриц

 

3

3

3

,

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

AB

 

 

 

 

A = 0¡2

¡2

¡31

 

B = B

2 2

C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

¡

¡

¡

 

B

1

2C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

B¡

¡

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

A

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

B¡3 0 4C

A = B C B¡2 0 2C @ A

24 4

118.5. Решить систему уравнений по формулам Крамера, с помощью обратной матрицы0 и методом 1Гаусса0 . 1 0 1

B¡2 ¡2

B

B 1 2

@

0¡3

1

C

 

 

x1

= B

¡6

C

1

¢

Bx2C

12

3C

 

Bx3C

B

 

21C

¡

C

 

B

C

B¡

 

C

 

A

 

@

A

@

 

 

A

 

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

0¡2 01 0x11 x121 0¡2 0 1

=

010 ¡41

 

 

 

@

3 4A ¢ @x21 x22A ¢ @¡3 ¡2A @¡3 30 A

 

 

5 1

 

 

0¡19

3

2

2

0

 

118.7. Вычислить ранг матрицы

B¡14 3 1

1

0

1 C

 

B

 

12

¡

1

3

3

0

13C

 

 

B¡

6

2

3

2

0

C

 

 

B

 

 

 

11C

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

B

¡

¡

 

10

7

0

C

 

 

B

10

 

17

48C

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

@

 

 

¡

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

357

 

118.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

02 3 0 1 01 0x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B3 2 0 ¡1 0C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B0 3 0 3 0C Bx3C

=B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B0 2 0 2 0C Bx

 

 

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

4C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B5 17 0 12 0C Bx

 

 

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

5C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A @ A

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

118.9. Найти общее

 

 

 

 

 

0x11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решение системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 6 ¡1 ¡2 ¡3 10

 

1Bx2C =

0¡101

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

0

1

 

 

¡

1

 

2

28

 

 

 

Bx3C

B

3

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

CB C

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

6 2

 

 

 

3

 

¡

38CBx4C

B

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

B

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

@

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычислить

 

 

 

 

 

B

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

118.10.

 

¡21

 

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

.

 

 

 

 

 

 

A =

0 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡2

 

 

4 A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

04

 

¡1

0

1

 

118.11. Вычислить произведение всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B2

 

2

¡1C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B3

 

 

2

4

C

 

118.12. Найти значения параметра

 

, при которых векторы

 

 

è

 

 

 

 

B

 

¡

 

 

C

 

¯

 

a

¡!

 

@

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

b

 

ортогональны, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

3;

 

4; 4 ¡! = 4;

 

 

; 2

 

 

 

4; 2;

 

5

 

 

 

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

, b ,

 

 

 

 

 

 

 

 

¡! f¡ ¡ g

, b

f

¯

¡ g ¡!

 

 

f

 

 

 

¡ g

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

компланарны. a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

Вычислить: а)

j 2¡!

¡ 3¡¡! j

, á)

(2¡!

¡3¡¡!)

, â)

[2¡!

 

¡3¡¡!]

, ã)

[¡¡!

[¡! ¡!]]

, ä)

 

 

AB

 

 

 

 

CD

 

AB;

 

CD

AB;

 

CD

 

AD; AB; AC

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

и) направляющие косинусы вектора

¡¡!

¡!

 

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

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

358

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

118.15. Доказать, что векторы ~a

 

, ~

 

 

 

= f4; 4; 4g b = f3; ¡2; ¡4g, ~c = f2; 3; ¡2g образуют

базис и найти координаты вектора ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d = f6; ¡9; ¡42g относительно этого базиса.

 

 

118.16. Найти координаты вектора ~x

по известным векторам ~a = 3; ¡3; 5g

, ~

 

b =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

f0; 3; ¡1g è ~c = 5; ¡1; 3g,если известны скалярные произведения (x;~a) = ¡21, (~x; b) = 15

è (~x;~c) = ¡3. ~a = 3; ¡3; 5g

, ~

 

 

 

~

 

b = f0; 3; ¡1g, ~c = 5; ¡1; 3g, (x;~a) = ¡21, (~x; b) = 15,

(~x;~c) = ¡3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

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

 

= ¡2

+ 1

j

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

= 0 6

 

~v

~a

~

~a

 

,

~

,

~

:

 

b и известны

 

 

~a; b , '

 

118.18.Используя критерий Сильвестра, исследовать на знакоопределенность квадра-

тичную форму ¡3x2 + 5y2 + 1z2 + 10xy ¡ 10xz + 8yz

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

 

118.20. 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

¡3

1 1

 

 

 

 

 

 

A = B2

2

¡3C

 

 

 

 

 

 

 

B4

2

¡

1C

 

 

 

 

 

 

 

B

¡

C

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

A

 

 

 

 

 

 

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

118.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

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

~

¡2; ~a = 1; ¡1; 2g; b = f0; ¡1; 1g.

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

359

 

 

 

Вариант 1 - 119

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

9

 

1

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

119.1.

Вычислить определитель

¯

6

¡

30

¡

3

¡

27¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

 

27

 

 

4

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

27¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

 

¡

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

9

 

1

12

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

 

¡

 

 

27

¯

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

30

3

 

12

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

 

9

 

1

 

9

 

4

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

119.2.

Вычислить определитель

¯

2

 

9

 

2

 

9

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

4¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

¡

 

¡

 

 

24

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

27

3

 

 

12

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

27

3

 

¡

 

 

10

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

27

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

0¡

2

3

B =

1

¡

1

1.

119.3. Вычислить определитель произведения AB матриц

A =

 

1,

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

3

0A

 

@0

1

A

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

3

4

1

A = B1

2

0C

B3

2

1C

B

 

C

@

 

A

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

0öû0è

методом Гаусса.

 

0

 

 

1

¡2 ¡21 0x11

 

10

B

2

4

4

C ¢ Bx2C

=

B¡22C

B

 

1 3

4

C Bx3C

 

B

 

17C

B¡

 

 

 

C B C

 

B¡

 

C

@

 

 

 

 

A @ A

 

@

 

 

A

0

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

2 ¡11 0x11 x121 0¡4 1

1

= 0¡27 3

1

 

 

 

 

 

@¡1 ¡3A ¢ @x21 x22A ¢ @ 1 ¡4A @

17

37A

 

 

 

 

1

 

 

0¡2 ¡2

¡2 0

¡2 8

 

119.7. Вычислить ранг матрицы

B¡6 ¡2

2 0

¡2 0

C

 

B

8

3

2

0

 

1

2

C

 

 

B

 

3

1

 

2

0

¡

 

 

C

 

 

B

 

 

2

 

3C

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

B¡

 

¡

¡

 

0

 

13

¡

 

C

 

 

B

16

5

12

 

20 C

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

@

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

A

360

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

119.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

 

1 0x11 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

9 0 0 3

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡1 0 0 2 ¡1C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

8 0 0

 

1 3

C Bx3C

=B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

6 0 0 3

 

 

1

C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

4C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

35 0 0 17 6

C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

5C

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

119.9. Найти

 

 

A @ A

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0x1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

общее решение системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

04 2 2 2 321Bx2C = 0141

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

3

1

1

 

2

16

 

Bx3C

 

B

9

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

5

2

2

 

3

32

C

Bx

4

C

 

B

10

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

CB C

 

B

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

AB

 

C

 

@

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

119.10.

 

 

 

 

B

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

04

 

 

Вычислить собственные числа и собственные векторы матрицы

 

.

 

 

A =

 

21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@2

 

1A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

3

 

¡3

01

 

 

119.11. Вычислить сумму всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B

 

0

 

2

 

1C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

1

 

2

 

3C

 

 

119.12. Найти значения параметра

 

 

, при которых векторы

 

B¡

 

 

 

C

 

 

¯

a

@

¡!

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

è

 

b

ортогональны, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

1; 4;

1

 

¡! =

 

4;

 

 

; 0

 

 

=

 

4; 3; 5

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

b ,

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

f

 

 

¡ g

b

 

 

¯

 

 

g

¡!

 

 

 

g

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

c компланарны. a

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

Вычислить: а) квадрат длины вектора

 

¡¡¡1 !2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D D , достроив треугольник до параллелограм-

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

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡¡!

 

 

 

 

 

 

 

тора с началом в точке

 

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

 

 

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

 

 

 

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.

Соседние файлы в предмете Математический анализ