- •Математика учебно-практическое пособие
- •Часть 1
- •Содержание
- •Тема 1. Элементы линейной алгебры……………………………………......... .........8
- •Тема 2. Векторная алгебра………………………………………………………… ……..18
- •Тема 3. Элементы аналитической геометрии……….………………… …………28
- •Рекомендации по выполнению и оформлению контрольных работ
- •Список рекомендуемой литературы Основная
- •Дополнительная
- •Тематический обзор введение
- •Тема 1. Элементы линейной алгебры
- •1.1. Матрицы и определители
- •1.2. Свойства определителей
- •1.3. Системы линейных уравнений
- •1.4. Формулы Крамера
- •1.5. Метод Гаусса
- •1.6. Действия над матрицами
- •Матричная запись слау
- •1.8. Вопросы для самопроверки
- •Тема 2. Векторная алгебра
- •2.1. Линейные действия над векторами
- •2.2. Базис на плоскости и в пространстве
- •Исследование линейной зависимости векторов
- •Запись линейных операций над векторами через координаты
- •Проекция вектора на ось
- •Свойства проекции
- •2.3. Прямоугольная система координат
- •2.4. Скалярное произведение векторов
- •2.5. Векторное произведение
- •Здесь | a | - основание, а | b | sin - высота параллелограмма.
- •Свойства векторного произведения:
- •2.6. Смешанное произведение трех векторов
- •Свойства произведения:
- •2.7. Линейные пространства
- •Евклидово пространство e
- •Типичные задачи по векторной алгебре
- •2.8. Вопросы для самопроверки
- •Тема 3. Элементы аналитической геометрии
- •3.1. Прямая линия на плоскости
- •Алгоритм построения уравнения, описывающего геометрическую линию
- •3.2. Прямая линия
- •Вывод уравнений
- •Точка и прямая
- •Взаимодействие прямых Имеем прямые l1 и l2 , заданные уравнениями
- •3.3. Уравнения плоскости в пространстве
- •Прямая в пространстве
- •Уравнения прямой представим в параметрическом виде ( 23 )
- •3.4. Кривые второго порядка
- •Окружность
- •Пример.Наименьше расстояние Земли от Солнца 147,5 млн.Км, наибольшее152,5млн. Км. Найти большую полуось и эксцентриситет эллиптической орбиты Земли.
- •Гипербола
- •Парабола
- •3.5. Преобразование координат на плоскости
- •3.6. Общее уравнение кривых второго порядка
- •В результате определены положение и направление осей симметрии фигуры, ее полуоси
- •3.7. Полярные координаты
- •3.8. Вопросы для самопроверки
Дополнительная
Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математики для инженеров и учащихся втузов. М.: Наука, 1980.
Высшая математика для экономистов / Н.Ш. Кремер, Б.А. Путко, И.М. Тришин, М.Н. Фридман. – М.: ЮНИТИ, 2000.
Беклкмемишев Д.В. Курс аналитической геометрии и линейной алгебры. – М.: Наука, 1976.
Никольский С.М. Курс математического анализа. – М.: Наука, 1983. – Т.1.
Баврин И.И. Курс Высшей математики. – М.: Просвещение, 1992.
Тематический обзор введение
Учебная дисциплина «Математика» является одной из важных общенаучных дисциплин, составляющих фундамент современного образования.
Стремительная математизация и компьютеризация практически всех областей знания потребовали перестройки системы математического образования в высшей школе. Математическое образование следует рассматривать как важнейшую составляющую фундаментальной подготовки специалистов. Обусловлено это тем, что математика является не только мощным средством решения прикладных задач и универсальным языком науки, но также элементом общей культуры. Это накладывает на учебную дисциплину «Математика» определенные особенности, заключающиеся в том, что выпускник вуза должен получить базовое образование, способствующее дальнейшему развитию личности и создающее видение мировоззренческого характера.
Целью образования специалиста в области математики является:
воспитание достаточно высокой математической культуры;
привитие навыков использования математических методов в практической деятельности.
Воспитание у студентов математической культуры включает в себя ясное понимание необходимости математической составляющей в общей подготовке специалиста, выработку представления о роли и месте математики в современной цивилизации и в мировой культуре, умение логически мыслить, оперировать с абстрактными объектами и быть корректным в употреблении математических понятий и символов для выражения количественных и качественных отношений.
Теоретический уровень подготовки и перечень умений в области математики включает в себя достаточную общность математических понятий и конструкции, обеспечивающую широкий спектр их применимости, разумную точность формулировок свойств изучаемых объектов, логическую строгость изложения материала.
Специалист должен иметь представление о значительном числе математических понятий, что дает ему возможность корректного применения математики в практической деятельности и позволить достаточно эффективно повышать свою квалификацию.
Тема 1. Элементы линейной алгебры
1.1. Матрицы и определители
Основная задача линейной алгебры - решение систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ). Методы решения разнообразны и используют такие понятия, как матрица, определитель и другие. Познакомимся с ними.
Определение. Квадратной матрицей порядка n наз. таблица чисел, состоящая из n строк и n столбцов
=
||ai
k|| = A
( 1 )
где
- элемент матрицы, индекс i
- номер строки, индекс k
- номер столбца. Элемент
наз. диагональными.
Определение. Определителем или детерминантом квадратной матрицы наз. число, составленное из элементов матрицы по определенному правилу.
Так, определитель матрицы второго порядка имеет вид
det
=
=
a11 a22
- a12
a21
( 2 )
и равен произведению диагональных элементов минус произведение элементов побочной диагонали.
Определитель матрицы третьего порядка равен
=
a11
a22
a33
+ a12
a23
a31
+ a13 a21
a32
- a13
a22
a31 –
a12
a21
a33
– a11 a23
a32
( 3 )
В сумму входят слагаемые типа a1k a2k a3k , в которых номера строк сохраняются (1,2,3), а номера столбцов ( k1, k2, k3 ) переставляются всеми возможными способами. При вычислении определителя ( 3 ) удобно использовать мнемоническое правило
« + » |
|
« – » |
( 4 )
|
Определение. Минором элемента определителя матрицы A наз. определитель, полученный из А путем вычеркивания i-ой строки и k -столбца (Мi k), т.е. определитель порядка n - 1.
Определение. Алгебраическим дополнением элемента матрицы А наз. соответствующий минор Мi k , умноженный на знаковый множитель
Аi k = ( - 1 )i + k Мi k ( 5 )
Пример. Для определителя ( 3 ) имеем
A11
= (-1)1+1 M11
=
; A21
= (-1)1+2 M21
= - 1
