2616
.pdf2.25. |
(4, 2, 9) |
(0, -1, 3) |
4 |
|
|
|
-3 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
- 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
b |
a |
a |
b |
||||||||||||||||||||||||||||||
2.26. |
(2, -1, 6) |
(-1, 3, 8) |
5 |
|
|
- 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
- 5 |
|
|
|
|
|
|||||||||
a |
b |
a |
b |
||||||||||||||||||||||||||||||
2.27. |
(5, 0, 8) |
(-3, 1, 7) |
3 |
|
|
- 4 |
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
- 9 |
|
|
|
|
||||||||||||
a |
b |
|
|
|
b |
a |
|||||||||||||||||||||||||||
2.28. |
(-1, 3, 4) |
(2, -1, 0) |
6 |
|
|
|
- 2 |
|
|
|
|
|
|
- 3 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
a |
b |
b |
a |
||||||||||||||||||||||||||||||
2.29. |
(4, 2, -7) |
(5, 0, -3) |
|
|
|
- 3 |
|
|
|
|
6 |
|
|
- 2 |
|
|
|
||||||||||||||||
a |
b |
|
|
|
|
b |
a |
||||||||||||||||||||||||||
2.30. |
(2, 0, -5) |
(1, -3, 4) |
2 |
|
- 5 |
|
|
5 |
|
- 2 |
|
|
|||||||||||||||||||||
a |
b |
a |
b |
Задача №3.
Найти косинус угла между векторами AB и AC .
№ |
A |
B |
C |
n/n |
|
|
|
3.1. |
(6, 5, 1) |
(0, 1, 2) |
(2, 1, 0) |
3.2. |
(5, 4, 2) |
(1, 2, 3) |
(3, 2, 1) |
3.3. |
(2, 0, 4) |
(1, 1, 1) |
(3, 2, 1) |
3.4. |
(1, 2, 3) |
(2, -1, 0) |
(3, 2, 1) |
3.5. |
(1, -1, 2) |
(5, -6, 2) |
(2, 3, -1) |
3.6. |
(3, -3, 1) |
(-3, -2, 0) |
(5, 0, 2) |
3.7. |
(4, 2, 1) |
(0, 4, 5) |
(1, 2, 7) |
3.8. |
(1, 0, 2) |
(2, 4, 3) |
(1, 7, 1) |
3.9. |
(5, -1, 3) |
(2, 0, 1) |
(3, 1, -1) |
3.10. |
(0, 8, 1) |
(2, 1, 1) |
(-1, 4, 5) |
3.11. |
(1, 0, 4) |
(0, 2, 3) |
(-1, 1, 0) |
3.12. |
(2, 3, 4) |
(3, 4, 5) |
(-4, 5, 6) |
3.13. |
(1, -2, 3) |
(0, -1, 2) |
(3, -4, 5) |
3.14. |
(0, -3, 6) |
(-12, -3, -3) |
(-9, -3, -6) |
3.15. |
(3, 3, -1) |
(5, 5, -2) |
(4, 1, 1) |
3.16. |
(-1, 2, -3) |
(3, 4, -6) |
(1, 1, -1) |
3.17. |
(-4, -2, 0) |
(-1, -2, 4) |
(3, -2, 1) |
3.18. |
(5, 3, -1) |
(5, 2, 0) |
(6, 4, -1) |
3.19. |
(-3, -7, -6) |
(0, -1, -2) |
(2, 3, 0) |
3.20. |
(2, -4, 6) |
(0, -2, 4) |
(6, -8, 10) |
3.21. |
(0, 1, -2) |
(3, 1, 2) |
(4, 1, 1) |
3.22. |
(3, 3, -1) |
(1, 5, -2) |
(4, 1, 1) |
201
3.23. |
(2, 1, -1) |
(6, -1, -4) |
(4, 2, 1) |
3.24. |
(-1, -2, 1) |
(-4, -2, 5) |
(-8, -2, 2) |
3.25. |
(6, 2, -3) |
(6, 3, -2) |
(7, 3, -3) |
3.26. |
(0, 0, 4) |
(-3, -6, 1) |
(-5, -10, -1) |
3.27. |
(2, -8, -1) |
(4, -6, 0) |
(-2, -5, -1) |
3.28. |
(3, -6, 9) |
(0, 3, 6) |
(9, -12, 15) |
3.29. |
(0, 2, -4) |
(8, 2, 2) |
(6, 2, 4) |
3.30. |
(3, 3, -1) |
(5, 1, -2) |
(4, 1, 1) |
Задача №4.
Определить направляющие косинусы вектора силы F . Найти момент силы F , приложенной в точке B , относительно точки A .
№ |
F |
B |
A |
n/n |
|
|
|
4.1. |
(3, 3, 3) |
(3, -1, 5) |
(4,-2,3) |
4.2. |
(4, 4, 4) |
(4, -2, 5) |
(5,-3,3) |
4.3. |
(8, -8, 8) |
(10, -8, 1) |
(9,-7,3) |
4.4. |
(-2, 2, -2) |
(11, -9, 1) |
(10,-8,3) |
4.5. |
(5, 5, 5) |
(5, -3, 5) |
(6,-4,3) |
4.6. |
(-3, 3, -3) |
(12, -10, 1) |
(11,-9,3) |
4.7. |
(6, 6, 6) |
(6, -4, 5) |
(7,-5,3) |
4.8. |
(-4, 4, -4) |
(13, -11, 1) |
(12,-10,3) |
4.9. |
(7, 7, 7) |
(7, -5, 5) |
(8,-6,3) |
4.10. |
(-5, 5, -5) |
(14, -12, 1) |
(13, -11, 3) |
4.11. |
(-1, -1, 1) |
(8, -6, -5) |
(9, -7, 3) |
4.12. |
(3, 3, -3) |
(0, 1, 2) |
(2, -1, -2) |
4.13. |
(-2, -2, -2) |
(9, -7, 5) |
(10, -8, 3) |
4.14. |
(4, 4, -4) |
(1, 0, 2) |
(3, 2, -2) |
4.15. |
(-3, -3, -3) |
(10, -8, 5) |
(11, -9, 3) |
4.16. |
(5, 5, -5) |
(2,-1,2) |
(4, -3, 2) |
4.17. |
(-4, -4, -4) |
(11,-9,5) |
(12, -10, 3) |
4.18. |
(6, 6, -6) |
(3,-2,2) |
(5, -4, -2) |
4.19. |
(-5, -5, -5) |
(12,-10,5) |
(13, -11, 3) |
4.20. |
(7, 7, -7) |
(4,-3,2) |
(6, -5, -2) |
202
4.21. |
(3, -3, 3) |
|
(5,-3,1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
(4, -2, 3) |
|
|
||||||
4.22. |
(8, 8, -8) |
|
(5,-4,2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
(7, -6, -2) |
|
|
||||||
4.23. |
(4, -4, 4) |
|
(6,-4,1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
(5, -4, 3) |
|
|
||||||
4.24. |
(-2, -2, 2) |
|
(6,-5,2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
(8, -7, -2) |
|
|
||||||
4.25. |
(5, -5, 5) |
|
(7,-5,1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
(6, -4, 3) |
|
|
||||||
4.26. |
(-3, -3, 3) |
|
(7,-6,2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
(9, -8, 2) |
|
|
||||||
4.27. |
(6, -6, 6) |
|
(8,-6,1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
(7, -5, 3) |
|
|
||||||
4.28. |
(-4, -4, 4) |
|
(8,-7,2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
(10, -9, -2) |
|
|||||||
4.29. |
(7, -7, 7) |
|
(9,-7,1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
(8, -6, 3) |
|
|
||||||
4.30. |
(-5, -5, 5) |
|
(9,-8,2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
(11, -10, 2) |
|
|||||||
|
|
|
Задача №5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Вычислить площадь параллелограмма, построенного на |
||||||||||||||||||||
векторах a и b . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
№ n/n |
|
a |
b |
|
|
p |
|
|
|
|
|
q |
|
|
|
(pÙq) |
||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
5.1. |
|
p + 2q |
3 p - q |
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
p |
||||||
5.2. |
|
3 p + q |
p - 2q |
|
4 |
|
|
1 |
|
|
|
|
6 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
||||||||||||
5.3. |
|
p - 3q |
p + 2q |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
4 |
|
|
||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
p |
|||||||||||
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
3 p - 2q |
p + 5q |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|||||||
5.4. |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
p |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
p - 2q |
2 p + q |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
||||||||
5.5. |
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3p |
|
|||||||||||
5.6. |
|
p + 3q |
p - 2q |
|
2 |
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
||||||||||||
.5.7. |
|
2 p - q |
p + 3q |
|
3 |
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
||||||||||||
5.8. |
|
4 p + q |
p - q |
|
7 |
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
203
5.9. |
p - 4q |
|
|
3 p + q |
1 |
2 |
p |
|
5.10. |
p + 4q |
|
|
2 p - q |
7 |
2 |
|
6 |
|
|
p |
||||||
5.11. |
3 p + 2q |
|
|
p - q |
10 |
1 |
|
3 |
|
|
p |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.12. |
4 p - q |
|
|
p + 2q |
5 |
4 |
2 |
|
|
|
p |
||||||
5.13. |
2 p + 3q |
|
|
p - 2q |
6 |
7 |
|
4 |
|
|
p |
||||||
5.14. |
3 p - q |
|
|
p + 2q |
3 |
4 |
|
3 |
|
|
p |
||||||
5.15. |
2 p + 3q |
|
|
p - 2q |
2 |
3 |
|
4 |
|
|
p |
||||||
5.16. |
2 p - 3q |
|
|
3 p + q |
4 |
1 |
|
6 |
|
|
p |
||||||
5.17. |
3 p - 2q |
|
|
2 p + 3q |
2 |
5 |
|
6 |
|
|
p |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.18. |
4 p - 3q |
|
|
p + 2q |
1 |
2 |
6 |
|
|
|
p |
||||||
5.19. |
p - q |
|
|
p + q |
2 |
5 |
|
6 |
|
|
p |
||||||
5.20. |
5 p - q |
|
|
p + 5q |
5 |
3 |
|
6 |
|
|
p |
||||||
5.21. |
3 p - q |
|
|
p + 3q |
2 |
|
6 |
|
|
|
2 |
p |
|||||
5.22. |
p - 4q |
|
|
p + 5q |
|
2 |
|
4 |
|
|
3 |
p |
|||||
5.23. |
5 p + q |
|
|
p - 3q |
1 |
2 |
|
6 |
|
|
p |
||||||
5.24. |
7 p - 2q |
|
|
p + 3q |
|
2 |
3 |
|
|
|
1 |
p |
|||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
204
5.25. |
6 p - q |
p + q |
3 |
4 |
|
p |
|
||
5.26. |
10 p + q |
3 p - 2q |
4 |
1 |
|
4 |
|
|
|
|
p |
|
|||||||
5.27. |
6 p - q |
3 p + 2q |
8 |
|
|
6 |
|
|
|
1 |
|
p |
|
||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
3 p + 4q |
q - p |
|
3 |
|
|
|||
5.28. |
2,5 |
2 |
|
|
|||||
|
p |
|
|||||||
5.29. |
7 p + q |
p - 3q |
3 |
1 |
|
2 |
|
|
|
|
3p |
|
|||||||
5.30. |
p + 3q |
3 p - q |
3 |
5 |
4 |
|
|
||
|
2p |
|
|||||||
|
|
|
|
|
3 |
|
|
Задача №6
Определить компланарны ли векторы a , b , и c .
№ |
|
a |
|
|
b |
|
c |
n/n |
|
|
|
|
|
|
|
6.1. |
(2,3,1) |
(-1,0,-1) |
(2,2,2) |
||||
6.2. |
(3,2,1) |
(2,3,4) |
(3,1,-1) |
||||
6.3. |
(1,5,2) |
(-1,1,-1) |
(1,1,1) |
||||
6.4. |
(1,-1,-3) |
(3,2,1) |
(2,3,4) |
||||
6.5. |
(3,3,1) |
(1,-2,1) |
(1,1,1) |
||||
6.6. |
(3,1,-1) |
(-2,-1,0) |
(5,2,-1) |
||||
6.7. |
(4,3,1) |
(1,-2,1) |
(2,2,2) |
||||
6.8. |
(4,3,1) |
(6,7,4) |
(2,0,-1) |
||||
6.9. |
(3,2,1) |
(1,-3,-7) |
(1,2,3) |
||||
6.10. |
(3,7,2) |
(-2,0,-1) |
(2,2,1) |
||||
6.11. |
(1,-2,6) |
(1,0,1) |
(2,-6,17) |
||||
6.12. |
(6,3,4) |
(-1,-2,-1) |
(2,1,2) |
||||
6.13. |
(7,3,4) |
(-1,-2,-1) |
(4,2,4) |
||||
6.14. |
(2,3,2) |
(4,7,5) |
(2,0,-1) |
||||
6.15. |
(5,3,4) |
(-1,0,-1) |
(4,2,4) |
205
6.16. |
(3,10,5) |
(-3,-2,-3) |
(2,4,3) |
6.17. |
(-2,-4,-3) |
(4,3,1) |
(6,7,4) |
6.18. |
(3,1,-1) |
(1,0,-1) |
(8,3,-2) |
6.19. |
(4,2,2) |
(-3,-3,-3) |
(2,1,2) |
6.20. |
(4,1,2) |
(9,2,5) |
(1,1,-1) |
6.21. |
(5,3,4) |
(4,3,3) |
(9,5,8) |
6.22. |
(3,4,2) |
(1,1,0) |
(8,11,6) |
6.23. |
(4,-1,-6) |
(1,-3,-7) |
(2,-1,-4) |
6.24. |
(3,1,0) |
(-5,-4,-5) |
(4,2,4) |
6.25. |
(3,0,3) |
(8,1,6) |
(1,1,-1) |
6.26. |
(1,-1,4) |
(1,0,3) |
(1,-3,8) |
6.27. |
(6,3,4) |
(-1,-2,-1) |
(2,1,2) |
6.28. |
(4,1,1) |
(-9,-4,-9) |
(6,2,6) |
6.29. |
(-3,3,3) |
(-4,7,6) |
(3,0,-1) |
6.30. |
(-7,10,-5) |
(0,-2,-1) |
(-2,4,-1) |
Задача №7
Вычислить объем пирамиды с вершинами в точках A , B , C и D , и его высоту, опущенную из вершины D на граньA B C.
№ n/n |
A |
B |
|
C |
D |
7.1. |
(0,1,2) |
(2,1,7) |
|
(2,7,4) |
(0,0,4) |
7.2. |
(1,2,3) |
(2,8,-4) |
(0,5,4) |
(2,9,4) |
|
7.3. |
(1,1,1) |
(2,4,-2) |
(2,0,2) |
(0,1,-1) |
|
7.4. |
(1,-1,1) |
(0,2,3) |
(1,-1,0) |
(0,2,2) |
|
7.5. |
(2,1,3) |
(4,-2,0) |
(1,3,-3) |
(7,5,2) |
|
7.6. |
(-2,0,4) |
(1,3,-1) |
(4,-1,3) |
(2,7,3) |
|
7.7. |
(1,2,3) |
(0,0,0) |
(1,4,3) |
(1,8,-1) |
|
7.8. |
(-1,2,0) |
(1,0,3) |
(0,2,2) |
(1,8,3) |
|
7.9. |
(2,-1,1) |
(3,3,2) |
(2,1,0) |
(4,1,-3) |
|
7.10. |
(2,1,-1) |
(-3,1,2) |
(0,1,2) |
(-1,8,3) |
|
7.11. |
(-2,1,1) |
(5,5,4) |
(3,2,-1) |
(4,1,3) |
|
7.12. |
(0,1,-1) |
(3,-1,5) |
(1,0,4) |
(3,5,7) |
|
7.13. |
(1,1,2) |
(-1,1,3) |
(2,-2,4) |
(-1,0,-2) |
|
7.14. |
(2,3,1) |
(4,1,-2) |
(6,3,7) |
(7,5,-3) |
206
7.15. |
(1,1,-1) |
(2,3,1) |
(3,2,1) |
(5,9,-8) |
7.16. |
(1,5,-7) |
(-3,5,3) |
(-2,7,3) |
(-4,8,-12) |
7.17. |
(-3,4,-7) |
(1,5,-4) |
(-6,-2,0) |
(2,5,4) |
7.18. |
(-1,2,-3) |
(4,-1,0) |
(2,1,-2) |
(3,4,5) |
7.19. |
(4,-1,3) |
(-2,1,0) |
(0,-5,1) |
(3,2,-6) |
7.20. |
(1,-1,1) |
(-2,0,3) |
(2,1,-1) |
(2,-2,-4) |
7.21. |
(1,2,0) |
(1,-1,2) |
(0,1,-1) |
(-3,0,1) |
7.22. |
(1,0,2) |
(1,2,-1) |
(2,-2,1) |
(2,1,0) |
7.23. |
(1,2,-3) |
(1,0,1) |
(-2,-1,6) |
(0,-5,-4) |
7.24. |
(3,10,-1) |
(-2,3,-5) |
(-6,0,-3) |
(1,-1,2) |
7.25. |
(-1,2,4) |
(-1,-2,-4) |
(3,0,-1) |
(7,-3,1) |
7.26. |
(0,-3,1) |
(-4,1,2) |
(2,-1,5) |
(3,1,-4) |
7.27. |
(1,3,0) |
(4,-1,2) |
(3,0,1) |
(-4,3,5) |
7.28. |
(-2,-1,-1) |
(0,3,2) |
(3,1,-4) |
(-4,7,3) |
7.29. |
(-3,-5,6) |
(2,1,-4) |
(0,-3,-1) |
(-5,2,-8) |
7.30. |
(2,-4,-3) |
(5,-6,0) |
(-1,3,-3) |
(-10,-8,7) |
207
Итоговый контроль
1. Элементы линейной алгебры
Изучив данную тему, студент должен знать:
·определения основных понятий: арифметическое пространство, подпространство, размерность пространства, матрица, определитель и ранг матрицы, система линейных уравнений, линейный оператор, квадратичная форма;
·свойства определителей;
·определения и основные свойства операций матрицами: сложения, умножения на число, умножения, транспонирования, обращения;
·основные методы и алгоритмы решения систем линейных уравнений: метод Гаусса, правило Крамера, матричный метод;
·структуру множества решений систем линейных однородных и неоднородных уравнений;
·геометрическую интерпретацию системы линейных уравнений и множества ее решений;
уметь:
·вычислять определители различными методами, вычислять ранг матрицы;
·выполнять операции с матрицами;
·решать системы линейных уравнений методом Гаусса
ис помощью определителей;
·записывать систему линейных уравнений в матричном виде и решать ее матричным методом, решать матричные линейные уравнения;
·выяснять линейную зависимость или независимость данной системы векторов;
· приводить квадратичную форму к каноническому
виду.
208
Тест «Элементы линейной алгебры»
1. Сумма матриц A + B определена: а) для любых матриц A и B;
б) только для квадратных матриц A и B;
в) если число столбцов матрицыA равно числу строк матрицы B;
г) если матрицы A и B имеют одинаковые размеры. 2. Произведение матриц A и B определено:
а) только для квадратных матриц A и B;
б) если число столбцов матрицыA равно числу строк матрицы B;
в) если число строк матрицыA равно числу столбцов матрицы B;
г) если матрицы A и B имеют одинаковые размеры.
3. Какое из условий необходимо и достаточно для обратимости матрицы A?
а) Матрица A – квадратная; б) det A = 0;
в) det A ¹ 0; г) A ¹ 0.
4. Как изменится определитель, если первую строку умножить на 2 и прибавить к ней утроенную вторую строку?
а) Увеличится в 2 раза; |
б) не изменится; |
в) увеличится в 3 раза; |
г) увеличится в 6 раз. |
5.Как изменится определитель, если в нем переставить две строки?
а) Не изменится; б) изменит знак на противоположный;
в) это зависит от определителя; г) обратится в нуль.
6.Система трех линейных уравнений с 4 неизвестными может иметь количество решений, равное:
а) 0 или 1; б) 1 или 2; в) 0 или ¥; г) 1 или ¥.
7. Система линейных однородных уравнений всегда является:
а) совместной; б) несовместной;
209
в) определенной; г) неопределенной.
8. Какое из преобразований системы линейных уравнений не приводит к равносильной системе?
а) Умножить обе части одного из уравнений системы на–1; б) изменить порядок уравнений; в) умножить обе части одного из уравнений системы на0;
г) добавить к одному уравнению другое, умноженное на 2. 9. Выберите условие, которое необходимо и достаточно для совместности системы линейных уравнений(A – основная
матрица системы, A – расширенная матрица, n – число неизвестных):
а) rg A < rg A ; б) rg A = rg A ; в) rg A < n ; г) rg A > rg A .
10.Какое из предыдущих условий невозможно?
11.Какое из условий выполняется всегда(для любой системы линейных уравнений)?
a) rg A £ n; б) rg A < n; в) rg A > n; г) rg A ³ n.
12.Система линейных уравнений, в которой число уравнений равно числу неизвестных, имеет единственное решение:
а) всегда; б) если основная матрица системы – невырожденная; в) никогда;
г) если основная матрица системы – вырожденная.
13.Какое из следующих множеств матриц образует векторное пространство?
а) Все квадратные матрицы различных порядков; б) все квадратные матрицы одного порядка
положительными элементами; в) все квадратные матрицы одного порядка;
г) все квадратные матрицы одного порядка с целыми элементами.
14.Установить, какой из заданных операторов не является линейным:
а) Ax = (x2 - x1 , x3 , x1 ) ; б) Ax = (x2 , x1 , x3 , x1 ) ;
210