
- •1.Понятие векторов. Коллинеарность векторов. Компланарность векторов. Модуль вектора. Линейные операции над векторами: умножение на число и сложение векторов. Их свойства.
- •2. Линейная зависимость и линейная независимость векторов. Общие свойства линейной зависимости
- •3. Критерий линейной зависимости двух векторов. Разложение вектора плоскости по двум неколлинеарным векторам.
- •5.Базис на плоскости и в пространстве. Координаты и компоненты вектора. Ортонормированный базис. При линейных операциях над векторами координаты складываются и умножаются на число.
- •6.Проекция вектора на ось, ее выражение и простейшие свойства. Скалярное произведение двух векторов. Определение скалярного произведения. Геометрические свойства скалярного произведения.
- •7.Определение скалярного произведения. Алгебраические свойства скалярного произведения. Выражение скалярного произведения в декартовых координатах. Орт вектора.
- •8.Правые и левые тройки векторов и системы координат. Определение векторного про изведения двух векторов. Геометрические свойства векторного произведения.
- •9) Смешанное произведение трех векторов
- •10.Алгебраические свойства векторного произведения. Определители 2 и 3 порядка. Выражение векторного произведения в декартовых координатах.
- •Вопрос 11.
- •Вопрос 12.
- •Вопрос 14.
- •17 Общее уравнение плоскости в пространстве
- •20. Угол между двумя плоскостями. Условия паралельности, совпадения и перпендикулярности плоскостей.
- •22.Принадлежность двух прямых плоскости. Уравнение прямой в пространстве, проходящей через две заданные точки.
- •23. Взаимное расположение двух прямых в пространстве: совпадающие, параллельные, пересекающиеся, скрещивающиеся. Расстояние между ними.
- •24.Взаимное расположение прямой и плоскости. Угол между прямой и плоскостью. Условия параллельности, перпендикулярности и принадлежности прямой плоскости.
- •25.Расстояние от точки до прямой в пространстве. Способ нахождения.
- •26.Условие того, что две прямые скрещиваются. Расстояние между скрещивающимися прямыми.
- •27.Определение эллипса, каноническое уравнение. Вывод канонического уравнения. Свойства.
- •28.Определение гиперболы, каноническое уравнение. Вывод канонического уравнения. Свойства
- •30. Уравнение кривой второго порядка. Определение центральной кривой. Необходимое и достаточное условие того, что кривая является центральной. Инварианты.
- •31.Преобразование декартовых координат при повороте осей. Преобразование коэффициентов уравнения второго порядка при повороте осей.
- •32.Приведение кривой второго порядка к каноническому виду. Случай центральной кривой
- •34 Классификация кривых второго порядка. Связь с инвариантами
- •35.Каноническое уравнение эллипсоида. Исследование формы методом сечений
- •36Гиперболоиды. Каноническое уравнение.. Исследование их формы методом сечений.
- •37Параболоиды. Каноническое уравнение. Исследование их формы методом сечений
- •38Цилиндрические и конические поверхности. Их уравнения.
- •39. Раздел № 4. Матрицы. Определители. Обратные матрицы
- •40. Матрицы. Действия над матрицами (произведение на число, сложение матриц). Операция умножения матриц, ее свойства
- •Свойства операции транспонирования матриц:
- •44Минор, дополнительный минор. Алгебраические дополнения. Теорема о разложении определителя по строке (столбцу)
- •45Обратная матрица. Критерий обратимости матрицы.
Свойства операции транспонирования матриц:
Определитель транспонированной матрицы равен определителю исходной матрицы.
43Свойство линейности определителя. Свойства определителя, выражающие условия равенства его нулю. Операции над строками столбцами), не меняющие определителя.
1. Равноправие строк и столбцов. При транспонировании матрицы ее определитель не меняется.2. Если все элементы какого-либо столбца (строки) определителя равны нулю, то определитель также равен нулю. Это свойство очевидно, так как каждое слагаемое содержит по одному и только одному сомножителю из каждого столбца (строки). 3. Антисимметрия. При перестановке двух любых столбцов (строк) определителя его знак меняется на противоположный, а абсолютная величина остается неизменной.Доказательство свойств 1 и 3 основано на правиле расстановки знаков членов определителя.4. Определитель с двумя одинаковыми столбцами (строками) равен нулю.Действительно, при перестановке, например, двух одинаковых столбцов определитель не изменяется, но вместе с тем он в силу третьего свойства меняет знак на обратный, т. е.
,
откуда
или
.5. Линейность. Если j-й
столбец
(i-я
строка A
)
определителя det A является
линейной комбинацией A
λB + μC (A
λB + μC)
двух произвольных столбцов (строк) В и С ,
то и сам определитель оказывается
линейной
комбинацией det A
det A
(λB + μC)
λdet A
(B) + μdet A
(C)
определителей det A
(B)
и detA
(C).
Здесь det A
(B)
(det A
(C))
– определитель, полученный из
определителя det А заменой
в нем j-го
столбца A
на
столбец В (столбец С ).6. Общий
множитель всех элементов какого-либо
столбца (строки) определителя можно
вынести за его знак. Отсюда следует, что
если какой-либо столбец (строку)
определителя умножить на число λ, то
сам определитель умножится на это
число.7. Если
какой-либо столбец (строка) определителя
является линейной комбинацией других
его столбцов (строк), то определитель
равен нулю.Свойства 6 и 7 вытекают из
пятого свойства.8. Определитель
не изменится, если к любому его столбцу
(строке) прибавить произвольную линейную
комбинацию его столбцов (строк).Действительно,
в силу линейности определитель равен
сумме исходного определителя и
определителя с двумя одинаковыми
столбцами (строками).9. Определитель
суммы двух квадратных матриц одного и
того же порядка n A
и В
, i, j =
равен
сумме всех различных определителей
порядкаn,
которые могут получиться, если часть
строк (столбцов) брать совпадающими с
соответствующими строками (столбцами)
матрицы А,
а оставшуюся часть – совпадающими с
соответствующими строками (столбцами)
матрицы В.Доказательство
следует из свойства линейности
определителя.10. Определитель
произведения двух матриц равен
произведению их определителей det (AВ)
det AЧdet B.
44Минор, дополнительный минор. Алгебраические дополнения. Теорема о разложении определителя по строке (столбцу)
Минором
элемента
матрицы
n-го
порядка называется определитель матрицы
(n-1)-го
порядка, полученный из матрицы А
вычеркиванием i-й
строки и j-го
столбца.
При выписывании определителя (n-1)-го порядка, в исходном определителе элементы находящиеся под линиями в расчет не принимаются.
Дополнительный
минор
квадратной
матрицы
порядка
(
) —
определитель
матрицы, полученной из исходной
вычеркиванием
строк
и
столбцов.
Алгебраическим
дополнением Аij
элемента
аij
матрицы n-го
порядка называется его минор, взятый
со знаком, зависящий от номера строки
и номера столбца:
то
есть алгебраическое дополнение совпадает
с минором, когда сумма номеров строки
и столбца – четное число, и отличается
от минора знаком, когда сумма номеров
строки и столба – нечетное число.Рассмотрим
квадратную матрицу A
n-го порядка.
Выберем i,j-ый
элемент этой матрицы и вычеркнем i-ую
строку и j-ый
столбец. В результате мы получаем матрицу
(n – 1)-го
порядка, определитель которой называется
минором элемента и обозначается символом
Mi j:
.
Алгебраическое дополнение Ai,j
элемента ai j
определяется формулой
.
Теорема
о разложении определителя по элементам
строки. Определитель матрицы A
равен сумме произведений элементов
строки на их алгебраические дополнения:
Теоремы о разложении определителя имеют важное значение в теоретических исследованиях. Они устанавливают, что проблема вычисления определителя n-го порядка сводится к проблеме вычисления n определителей (n –1)-го порядка.