- •Порядок выполнения.
- •1.1.Определитель второго порядка
- •Вычисление определителей II порядка
- •1.2.Определитель третьего порядка
- •1.3.Вычисление определителя третьего порядка разложением по первой строке:
- •Упражнение 1. Вычисление определителей III порядка
- •Упражнение 2. Свойства определителей.
- •Упражнение 2. Вычисление определителей IV порядка
- •2.Векторное произведение и его геометрическая иллюстрация.
- •2.1.Определение векторного произведения
- •2.2.Выражение векторного произведения через координаты векторов
- •Упражнение 3. Найти векторное произведение векторов
- •2.3.Геометрическая смысл векторного произведения.
- •Упражнение 4. Вычислить площадь треугольника с помощью векторного произведения. Изобразить*** геометрический смысл.
- •3.Контрольные вопросы.
1.3.Вычисление определителя третьего порядка разложением по первой строке:
(это одно из свойств определителя, но пока мы будем работать с этим свойством, не вникая в его происхождение)
Команда syms (переменные записываются через пробел) позволяет работать с символьными переменными как с числами.
Пример. Работа с символьными переменными
Задача. Найти определитель квадратной матрицы A, приведя ее к ступенчатому виду. Перемножив элементы, стоящие на главной диагонали преобразованной матрицы
>> syms a b c d % вводим символьные переменные
>> A=[a b; c d]; % вводим квадратную матрицу 2х2
>> B=A; % вводим еще одну такую же квадратную матрицу 2х2
>> det(A)
ans =
a*d - b*c
% мы будем работать над матрицей А, используя матрицу В, как вспомогательну.
%очевидно, что их определители равны
>> isequal(det(A),det(B))
ans =
1
% приведем квадратную матрицу А к ступенчатому виду (под главной диагональю будет ноль)
% домножим первую строку матриц А на c, а вторую строку на a.
% в силу свойства 4, это умножение на a*c надо будет компенсировать.
>> A(1,:)=B(1,:)*B(2,1); A(2,:)=B(2,:)*B(1,1)
A =
[ a*c, b*c]
[ a*c, a*d]
>> A(2,:)=A(2,:)-A(1,:) % вычтем из второй строки первую
A =
[ a*c, b*c]
[ 0, a*d - b*c]
>> A(:,1)=A(:,1)/(a*c) % разделим первый столбец на a*c (компенсация)
A =
[ 1, b*c]
[ 0, a*d - b*c]
% найдем определитель, как перемножение элементов стоящих на главной диагонали, преобразованной матрицы A
>> determinantA=A(1,1)*A(2,2)
determinantA =
a*d - b*c
Вывод. Получили тот же самый ответ.
Упражнение 1. Вычисление определителей III порядка
(сначала сделать упражнение письменно)
Создать квадратную матрицу размером 3х3.
Вычислить определитель матрицы А
1)по правилу Саррюса, обращаясь через индексы к элементам массива
2)разложить по первой строке, обращаясь через индексы к элементам массива
3) разложить по первому столбцу, обращаясь через индексы к элементам массива
3)сделать проверку, обращаясь к стандартной функции det()
Упражнение 2. Свойства определителей.
Упражнение 2. Вычисление определителей IV порядка
Создать квадратную
матрицу
размером 4х4.
(сначала сделать упражнение письменно)
Ранее мы учились
работать со строками матрицы, пользуясь
двоеточием «:». Используя данный навык,
пользуясь свойством
8, нужно привести определитель к
ниже треугольному виду
и вычислить определитель, перемножив
числа, стоящие на главной диагонали
1*q*w*r.
Обосновать новый способ..
Сделать проверку, обращаясь к стандартной функции det()
2.Векторное произведение и его геометрическая иллюстрация.
2.1.Определение векторного произведения
Три некомпланарных
вектора
образуют правую тройку, если
они удовлетворяют следующему условию:
если смотреть из конца вектора
то кратчайший поворот от вектора
к вектору
осуществляется против часовой стрелки.
Иначе
– левая тройка. Система координат
– правая, если базисные векторы
образуют правую тройку, и левая,
если
–
левая тройка.
Векторным
произведением векторов
и
(обозначается
или
)
называется вектор
такой, что выполняются условия:
(длина этого
вектора равна площади параллелограмма,
построенного на векторах
и
);
векторы образуют правую тройку
Замечание.
Очевидно, условия (1) - (3) определяют
вектор
однозначно. Условие (3), конечно, относится
к случаю, когда векторы
и
неколлинеарны. Если векторы
и
,
то условие (2) показывает, что
Свойства векторного произведения векторов:
(антикоммутативность);
(дистрибутивность);
(λ – любое вещественное число).
Условие коллинеарности векторов:
коллинеарны
