Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Линейная алгебра (60

..pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
752.72 Кб
Скачать

Государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования города Москвы

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ИНДУСТРИИ ТУРИЗМА ИМЕНИ Ю.А.СЕНКЕВИЧА»

Линейная алгебра

Методические указания и контрольные задания для студентов заочной формы обучения

по специальности 080100.62 «Экономика и управление» (4,5 года)

Москва, 2012 г.

Методические указания и контрольные задания составлены в соответствии с учебной программой

по дисциплине «Линейная алгебра» по специальности 080100.62 «Экономика и управление» (4,5 года)

доцент, к.ф.-м.н. Коровина Л.А. 30.08.2012

………….

2

Введение

Цель дисциплины «Линейная алгебра», важного раздела математики, состоит в получении студентами фундаментальных знаний и практических навыков по использованию средств линейной алгебры при построении математических моделей специальности «Экономика и управление».

Задачи курса

1)дать студентам представление о роли и месте математики в современном мире,

общности ее понятий и представлений;

2)ознакомить студентов с основами линейной алгебры, необходимыми для решения прикладных задач,

3)продемонстрировать эффективность применения изучаемых математических методов в туристической индустрии,

4)развить способности студентов к логическому и алгоритмическому мышлению,

5)привить навыки самостоятельного изучения литературы по данной дисциплине и ее приложениям.

Отсюда вытекает необходимость изучения:

1)элементов линейной алгебры,

2)элементов аналитической геометрии,

3)математической модели задачи линейного программирования,

4)основных задач линейного программирования и способов их решения.

Изложение и изучение данного курса опирается на базовые знания студентов, полученные ими в предшествующее время в школьном курсе математики. Из этого курса следует выделить свойства степеней и дробей, логарифмические и показательные функции, тригонометрию, геометрию, начала анализа. Студент должен знать основные понятия, свойства, формулы из этих разделов школьной математики и уметь использовать их при решении задач.

Требования к результатам освоения дисциплины

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: фундаментальные разделы линейной алгебры, необходимые для логического

осмысления и обработки информации в профессиональной деятельности;

уметь: применять математические методы при решении практических задач в

туристской деятельности;

3

владеть: знаниями и методами линейной алгебры; математическим аппаратом,

необходимым для профессиональной деятельности в туристской индустрии;

В процессе изучения курса студенты выполняют одну контрольную работу,

содержащую семь задач, и сдают экзамен по утверждённым в установленном порядке билетам.

Организационно – учебные нормы

Название контрольной точки

Срок сдачи

Срок проверки

 

 

 

Первое задание – выполнить контрольную

За одну неделю до

В течение одной

работу

весенней сессии (не

недели после

позднее)

сдачи

 

Второе задание – сдать экзамен

Весенняя сессия

 

 

 

 

Оформленные задания в рукописном виде на листах формата А4 или в тетради в клеточку сдавать на кафедру информационных технологий и математики (к. 208)

до указанного срока с записью в журнале контрольных заданий.

Тематический план изучения дисциплины, 1 семестр

 

 

Виды учебных занятий

Тема

 

 

 

 

 

Ауд. работа

Самостоя-

 

Всего

 

 

тельные

 

 

Лекции

Семинар

занятия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел 1. Элементы аналитической геометрии

 

 

 

 

 

 

Аналитическая геометрия на плоскости. Метод

18

2

 

16

координат. Расстояние между двумя точками.

 

 

 

 

Деление отрезка в данном отношении.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Прямая на плоскости. Угловой коэффициент

18

2

 

16

прямой. Уравнение первой степени. Угол между

 

 

 

 

прямыми. Условия параллельности и

 

 

 

 

перпендикулярности прямых.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел 2. Определители. Матрицы. Решение систем линейных уравнений

 

 

 

 

 

 

Определители второго и третьего порядка.

18

2

 

16

Их свойства. Миноры и алгебраические

 

 

 

 

дополнения. Методы вычисления определителей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение и исследование систем трех линейных

18

2

 

16

уравнений с тремя неизвестными. Формулы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Крамера. Метод Гаусса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Матрицы. Действия над матрицами. Обратная

18

2

 

16

матрица и ее вычисление. Решение системы

 

 

 

 

линейных уравнений с помощью обратной

 

 

 

 

матрицы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел 3. Элементы линейного программирования

 

 

 

 

 

 

 

Геометрическая интерпретация систем линейных

18

2

 

16

уравнений и неравенств. Графический метод

 

 

 

Экз.36

решения задач линейного программирования для

 

 

 

 

 

 

 

двух переменных.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Всего часов:

108

12

 

96

 

 

 

 

 

Задания для контрольной работы

Каждый студент должен решить 6 задач своего варианта. Номер варианта совпадает с последней цифрой учебного номера ( шифра ) студента. Например, для варианта №6 следует решить задачи №№ 6, 16, 26, 36, 46, 56; для варианта №0 следует решить задачи №№ 10, 20,

30, 40, 50, 60.

1–10. Даны вершины треугольника АВС.

Найти: 1) длину стороны АВ; 2) уравнения сторон АВ и АС и их угловые коэффициенты;

3) угол А в радианах; 4) уравнение высоты СD и ее длину; 5) уравнение окружности, для которой высота СD есть диаметр; 6) систему линейных неравенств, определяющих треугольник АВС.

1.

А (–5; 0),

В (7; 9),

C (5; –5).

2.

A (–7; 2),

B (5; 11),

С (3; –3).

3.

А (–5; –3),

В (7; 6),

C (5; –8).

4.

А (–6; –2),

В (6; 7),

C (4; –7).

5.

А ( –8; –4),

В (4; 5),

C (2; –9).

6.

А (0; –1),

В (12; 8),

С (10; –6).

7.

А (–6; 1),

В (6; 10),

С (4; –4).

8.

А (–2; –4),

В (10; 5),

С (8; –9).

9.

А (–3; 0),

В (9; 9),

С (7; –5).

10. А (–9; –2),

В (3; 7),

С (1; –7).

5

11–20. Решить данную систему уравнений пользуясь формулами Крамера. Сделать проверку полученного решения.

5х 8 у z 9,

11.х 2 у 3z 1,2x 3y 2z 5.

3х 2 у z 5, 13. 2х 3у z 1,

2x y 3z 11.

х 3у 2z 3, 15. 2х 5 у 3z 4,

5x 6 y 2z 0.

х у 2z 1,

17.2х у 2z 4,4x y 4z 2.

3х

у

z 4,

 

 

 

 

19. 2х 5 у 3z 17,

 

x

у

z 0.

 

х 2 у z 4,

12.3х 5 у 3z 1,2х 7 у z 8.

х 2 у 4z 31,

14.5х у 2z 29,3x y z 10.

2х

у

z 4,

16.3х 4 у 2z 11,3x 2 y 4z 11.

 

3х у

 

5,

 

 

 

z 0,

18. 2х у

 

2x y

4z 15.

 

 

х у

 

z 2,

 

 

 

 

20. 2х у 6z 1,

3x 2 y

 

8.

 

 

 

 

21–30. Систему уравнений записать в матричной форме и решить ее с помощью обратной матрицы. Сделать проверку полученного решения.

х у 3z 0,

21.3х 2 у 2z 1,х у 5z 2.

3х 2 у z 5,х 3у 2z 2,

5х 2 у 4z 7.23.

2х 4 у 3z 2,

25.х у 2z 0,3х 2 у z 5.

3х у 4z 2,

27.х 2 у 3z 7,5х 3у 2z 8.

2х 3у z 1, 22. х у 4z 0 ,

4х 5 у 3z 1.

х 4 у 2 5,

24.4х у 3z 3,2х 3у 4z 1.

х 2 у 3z 1,

26.2х 3у z 7,4х у 2z 0.

3х 3у 2z 4,

28.2х у 3z 1,х 2 у 5z 1.

6

4х у 3z 1,

2х у 3z 1,

 

 

х 2 у 5z 9,

29. 3х 2 у 4z 8,

30.

 

 

 

2х 2 у 4z 0.

4х 3у 2z 4.

31–40. Решить систему уравнений методом Гаусса. Рекомендуется преобразования, связанные с последовательным исключением неизвестных, применять к расширенной матрице данной системы. Сделать проверку полученного решения.

 

х 2х х 3,

 

х 2х

5х

 

1,

 

1

2

3

 

1

2

 

3

 

31. х1 х2 2х3 3,

32.

х1 х2 2х3 0,

2х 3х х 0.

3х х 3х 1.

 

1

2

3

 

1

2

 

3

 

 

х х 2х 1,

 

х х 3х

2,

 

1

2

3

 

1

2

 

3

 

 

33.

х1 2х2 3х3 0,

34. 2х1 3х2 х3 3,

 

 

5х2

2х3 3.

 

 

 

 

 

 

 

4х1

3х1 2х2 2х3 1.

 

х 2х х 1,

 

х 4х

3х

 

7,

 

1

2

3

 

1

2

 

3

 

35. 2х1

3х2

х3 4,

36.

х1 3х2

2х3 0,

3х

х 2х 1.

2х

5х

2

х

 

1.

 

1

2

3

 

1

 

3

 

 

х 2х х 1,

 

х 2х х 1,

 

1

2

3

 

1

2

 

3

 

 

37. 2х1

3х2

х3 8,

38. 2х1 3х2

2х3 3,

х х 2х 1.

2х

х

х

2.

 

1

2

3

 

1

2

 

3

 

 

 

х 2х х 6,

 

х 2х х 4,

 

1

2

3

 

1

2

 

3

 

 

39. 2х1

2х2

3х3 0,

40. 2х1 х2 3х3 7,

2х х 2х 2.

3х 3х 2х 1.

 

1

2

3

 

1

2

 

 

3

41–50. Даны координаты точек А, В, С и М.

Найти: 1) уравнение плоскости Q, проходящей через точки А, В и С; 2) канонические уравнения прямой, проходящей через точку М перпендикулярно плоскости Q; 3) точку пересечения полученной прямой с плоскостью Q; 4) расстояние от точки М до плоскости Q.

41. А ( - 3 ; - 2 ; - 4 ), В ( - 4 ; 2 ; - 7 ), С ( 5 ; 0 ; 3 ), М ( - 1 ; 3 ; 0 )

42. А ( 2 ; - 2 ; 1 ), В ( - 3 ; 0 ; - 5 ), С ( 0 ; - 2 ; - 1 ), М ( - 3 ; 4 ; 2 )

43. А ( 3 ; 6 ; - 2 ), В ( 0 ; 2 ; - 3 ), С ( 1 ; - 2 ; 0 ), М ( - 7 ; 6 ; 6 )

44. А ( 5 ; 4 ; 1 ), В ( - 1 ; - 2 ; - 2 ), С ( 3 ; - 2 ; 2 ), М ( - 5 ; 5 ; 4 )

45. А ( 1 ; - 4 ; 1 ), В ( 4 ; 4 ; 0 ), С ( -1 ; 2 ; - 4 ), М ( - 9 ; 7 ; 8 )

46. А ( 4 ; 6 ; - 1 ), В ( 7 ; 2 ; 4 ), С ( - 2 ; 0 ; - 4 ), М ( 3 ; 1 ; - 4 )

7

47. А ( 0 ; 6 ; - 5 ), В ( 8 ; 2 ; 5 ), С ( 2 ; 6 ; - 3 ), М ( 5 ; 0 ; - 6 )

48. А ( - 2 ; 4 ; - 6 ), В ( 0 ; - 6 ; 1 ), С ( 4 ; 2 ; 1 ), М ( 7 ; - 1 ; - 8 )

49. А ( - 4 ; - 2 ; - 5 ), В ( 1 ; 8 ; - 5 ), С ( 0 ; 4 ; - 4 ), М ( 9 ; - 2 ; - 10 )

50. А ( 3 ; 4 ; - 1 ), В ( 2 ; - 4 ; 2 ), С ( 5 ; 6 ; 0 ), М ( 11 ; - 3 ; - 12 )

51-60. Туристской фирме требуется не более а трехтонных автобусов и не более в пятитонных автобусов. Отпускная цена автобусов первой марки 20000 у.е., второй марки 40000 у.е. Туристская фирма может выделить для приобретения автобусов не более с у.е. Сколько следует приобрести автобусов каждой марки в отдельности, чтобы их общая (суммарная) грузоподъёмность была максимальной. Решить задачу графическим методом.

51.

а = 11

в = 9

с = 460000

52.

а = 12

в = 10

с = 520000

53.

а = 13

в = 11

с = 580000

54.

а = 14

в = 12

с = 640000

55.

а = 15

в = 13

с = 700000

56.

а = 16

в = 14

с = 760000

57.

а = 17

в = 15

с = 820000

58.

а = 18

в = 16

с = 880000

59.

а = 19

в = 17

с = 940000

60.

а = 20

в = 18

с = 1000000

Примечание: для контрольной работы следует взять тетрадь в клеточку; представлять рукописный вариант; условия задач переписывать; на титульном листе необходимо указать (можно в напечатанном виде) следующее: МГИИТ, контрольная работа по линейной алгебре студента ФИО заочного обучения (4,5 года), курс, группа, шифр (по зачётной книжке), номер варианта. Проверил: ФИО преподавателя.

Примеры решения и оформления заданий приведены в учебно-методическом пособии [6]

Критерии для оценки контрольной работы:

1.Наличие разумных пояснений к выполняемым пунктам задания

2.Указание используемых формул

3.Соблюдение рекомендованного алгоритма решения задания

4.Точность вычислений

5.Решение всех указанных задач.

8

Перечень вопросов для подготовки к экзамену

Часть 1

1.Декартовы координаты на плоскости. Координаты двух точек, симметричных относительно а) оси Ox, б) оси Oy, в) начала координат

2.Расстояние между двумя точками

3.Деление отрезка в данном отношении. Координаты середины отрезка

4.Определение линии на плоскости

5.Прямая на плоскости. Уравнение прямой с угловым коэффициентом

6.Общее уравнение прямой

7.Угол между прямыми

8.Условия параллельности и перпендикулярности прямых

9.Уравнение прямой, проходящей через заданную точку в заданном направлении

10.Уравнение прямой, проходящей через две заданные точки

11.Уравнение окружности

12.Определители второго порядка

13.Определители третьего порядка и их свойства. Миноры и алгебраические дополнения

14.Методы вычисления определителей третьего порядка

15.Решение систем двух линейных уравнений с двумя неизвестными методом Крамера

16.Решение систем трех линейных уравнений с тремя неизвестными методом Крамера

17.Матрицы. Сложение и умножение матриц

18.Обратная матрица и ее вычисление

19.Решение системы линейных уравнений с помощью обратной матрицы

20.Геометрическая интерпретация системы линейных неравенств

21.Графический метод решения задачи линейного программирования

22.Векторы. Действия над ними. Скалярное произведение векторов.

23.Общее уравнение плоскости и его исследование.

24.Уравнение плоскости, проходящей через три данные точки.

25.Условия параллельности и перпендикулярности плоскостей.

26.Расстояние от точки до плоскости.

9

27.Прямая в пространстве. Канонические уравнения прямой.

28.Условия параллельности и перпендикулярности прямой и плоскости.

Формат и содержание экзамена, критерии оценки.

Экзамен проводится в установленное расписанием время по утвержденным билетам. Билет содержит два теоретических вопроса и одно практическое задание. Практическое задание оформляется в письменном виде со всеми необходимыми комментариями по алгоритму решения. На теоретические вопросы студент отвечает устно. Для получения оценки «Отлично» необходимо правильно решить практическое задание, знать основные положения теоретических вопросов и уметь объяснить любую, предложенную преподавателем, задачу из контрольной работы студента. Для получения оценки «Хорошо» необходимо знать основные положения теоретических вопросов и уметь объяснить любую, предложенную преподавателем, задачу из контрольной работы студента. Для получения оценки «Удовлетворительно» необходимо уметь объяснить любую, предложенную преподавателем, задачу из контрольной работы

Перечень рекомендуемой литературы

Основная литература:

1.Солодовников А.С., Бабайцев В.А., Браилов А.В., Шандра И.Г. Математика в экономике (в двух частях) – М.: Финансы и статистика, 2005.

2.Шипачев В.С. Основы высшей математики. – М.: Высшая школа, 2006.

3.Краснов М.А. и др. Вся высшая математика (в шести томах). – М.: Эдиториал УРСС, 2000.

4.Кремер Н.Ш. и др. Высшая математика для экономистов. – М.: ЮНИТИ, 2002.

Дополнительная литература:

5.Кремер Н.Ш. и др. Практикум по высшей математике для экономистов. – М.: ЮНИТИ, 2002.

6.Коровина Л.А. Математика (Элементы аналитической геометрии, линейной алгебры и линейного программирования): Методическое пособие по изучению курса и выполнению расчетных работ для студентов. – М.: МАТГР, 2010.

10

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]