- •Управление образования липецкой области гобпоу «липецкий машиностроительный колледж» « математика»
- •Введение
- •Виды и формы самостоятельной работы
- •3. Общие методические указания руководства самостоятельной работой студентов
- •4. Методические рекомендации для студентов по конкретным видам самостоятельной работы:
- •1. Систематическая проработка конспектов занятий, учебной и справочной литературы
- •2. Подготовка к дифференцированному зачету
- •3. Оформление отчетов по практическим работам и подготовка к их защите
- •4. Ответы на вопросы и выполнение практических заданий
- •5. Перечень учебных изданий, интернет-ресурсов, дополнительной литературы
- •Раздел 1 «линейная аглебра»
- •Основные понятия и применения
- •Матрицы: основные определения и понятия
- •Элементы матрицы
- •Виды матриц
- •Диагональные матрицы
- •Треугольные матрицы
- •Операции над матрицами
- •Свойства определителей:
- •Методы вычисления определителей
- •Методы вычисления определителей третьего порядка
- •Минор и алгебраическое дополнение
- •Обратная матрица
- •Свойства обратной матрицы:
- •Матричный метод решения системы уравнений (метод обратной матрицы)
- •Метод Крамера
- •Примеры решения систем уравнений методом Крамера
- •Понятие комплексного числа
- •Действительная и мнимая часть комплексного числа
- •Мнимая единица
- •Равные комплексные числа
- •Алгебраическая форма комплексного числа
- •Операции с комплексными числами в алгебраической форме
- •Раздел 2. «математический анализ»
- •2.1. Дифференциальное исчисление функций одной переменной.
- •Пределы
- •Предел функции в точке
- •Определение предела функции по Гейне
- •Полезные равенства
- •Предел функции на бесконечности. Бесконечно большая функция
- •Свойства пределов функции
- •Точки разрыва функции и их классификация
- •Производные
- •Правила вычисления производных
- •Дифференциал функции
- •Правила вычисления дифференциалов
- •Производная степенно-показательной функции
- •Монотонность функции и ее связь с производной
- •Наибольшее и наименьшее значение функции, непрерывной на отрезке
- •Выпуклость функции, точки перегиба
- •Асимптоты графика функции
- •Исследование функции и построение ее графика
- •2.2. «Неопределенный интеграл»
- •Неопределенный интеграл. Понятие первообразной
- •Свойства неопределенного интеграла
- •1. Метод непосредственного интегрирования
- •2. Внесение под знак дифференциала
- •3.Интегрирование заменой переменной
- •4. Интегрирование по частям
- •2.3. «Определенный интеграл и его приложение»
- •Приложения
- •Список литературы.
Метод Крамера
Теорема Крамера. Если определитель матрицы квадратной системы не равен нулю, то система совместна и имеет единственное решение, которое находится по формулам Крамера:
где
-
определитель матрицы системы,
-
определитель матрицы системы, где
вместо
-го
столбца стоит столбец правых частей.
Замечание
Если определитель системы равен нулю, то система может быть как совместной, так и несовместной.
Замечание
Данный метод удобно применять для маленьких систем с громоздкими вычислениями, а так же если нужно найти одну из неизвестных. Трудность заключается в том, что необходимо считать много определителей.
Примеры решения систем уравнений методом Крамера
Решение. Вычисляем определитель матрицы системы:
Так как определитель матрицы системы неравен нулю, то по теореме Крамера система совместна и имеет единственное решение. Для его нахождения вычислим следующие определители:
Таким образом,
Ответ.
Метод Гаусса (метод последовательного исключения неизвестных)
При решении систем линейных уравнений используют также метод Гаусса. Он состоит в следующем: систему уравнений приводят к эквивалентной ей системе с треугольной матрицей (системы называются эквивалентными, если множества их решений совпадают). Эти действия называют прямым ходом. Из полученной треугольной системы переменные находят с помощью последовательных подстановок(обратный ход).
При выполнении прямого хода используют следующие преобразования:
умножение или деление на одно и то же число;
сложение и вычитание уравнений;
перестановку уравнений системы;
исключение из системы уравнений, в которых все коэффициенты при неизвестных и свободные члены равны нулю.
Пример решения системы уравнений методом Гаусса
Решение. Выпишем
расширенную матрицу системы и при помощи
элементарных преобразований над ее
строками приведем эту матрицу к
ступенчатому виду (прямой ход) и далее
выполним обратный ход метода Гаусса
(сделаем нули выше главной диагонали).
Вначале поменяем первую и вторую строку,
чтобы элемент
равнялся
1 (это мы делаем для упрощения вычислений):
Далее делаем нули под главной диагональю в первом столбце. Для этого от второй строки отнимаем две первых, от третьей - три первых:
Все
элементы третьей строки делим на два
(или, что тоже самое, умножаем на
):
Далее делаем нули во втором столбце под главной диагональю, для удобства вычислений поменяем местами вторую и третью строки, чтобы диагональный элемент равнялся 1:
От третьей строки отнимаем вторую, умноженную на 3:
Умножив
третью строку на
,
получаем:
Проведем теперь обратный ход метода Гаусса (метод Гаусса-Жордана), то есть сделаем нули над главной диагональю. Начнем с элементов третьего столбца. Надо обнулить элемент , для этого от второй строки отнимем третью:
Далее обнуляем недиагональные элементы второго столбца, к первой строке прибавляем вторую:
Полученной матрице соответствует система
или
Ответ.
Понятие комплексного числа
Определение
Комплексным
числом называется
выражение вида
Например.
