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

3416

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
5 Mб
Скачать

ЗАДАЧА 88. Найдите собственные значения и собственные векторы линейного оператора, заданного в некотором базисе данной матрицей. Приводима ли данная матрица к диагональному виду? В случае положительного ответа укажите соответствующий базис и выпишите вид матрицы в этом базисе.

 

 

4

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

 

1

3

1

 

 

 

1

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

7

 

6

6

 

 

4)

 

2

 

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1

1

 

7)

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2

1

4

 

 

 

 

 

 

 

 

7

4

 

4

 

10)

 

2

3

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

0

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

5 0 2

13)8 1 412 50

4 1 0

16) 1 4 01 1 5

 

5

6

2

19)

 

6

7

2

 

 

 

 

 

6

6

1

 

 

 

 

 

7

6

6

 

2)

 

4

1

4

 

 

 

 

 

 

 

4

2

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

 

1

5

1

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

4

 

4

3

3

 

8)

 

1

2

 

 

 

 

1

 

 

 

1

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

6

1

1

 

11)

 

2

5

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

 

14)

 

4

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

8

4

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

0

2

 

 

3

17)

 

2

0

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

0

 

20)

 

1

2

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

5

1

1

3)

 

2

4

 

 

 

 

1

 

 

2

1

 

6

 

 

 

 

 

 

 

3

2

2

 

6)

 

2

1

2

 

 

 

 

 

 

 

2

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

4

1

1

9)

 

2

3

2

 

 

 

 

 

1

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

0

1

 

12)

 

1

1

 

 

 

1

 

 

 

1

0

 

 

 

 

2

 

 

 

3

12

4

15)

 

1

3

 

 

 

1

 

 

1

12

6

 

 

 

 

 

5

1

1

18)

 

0

4

 

 

 

1

 

 

0

1

4

 

 

 

 

171

ЕВКЛИДОВЫ ПРОСТРАНСТВА

ЗАДАЧА 89. Применяя процесс ортогонализации, постройте ортонормированный базис подпространства, порожденного

данными векторами пространства 4 .

1)

(1, 2, 2, 1),

(1,1, 5, 3),

(3, 2,8, 7);

2)

(1, 0, 2,1),

(2,1, 2, 3),

(0,1, 2,1);

3)

(1,1, 1, 2),

(5,8, 2, 3), (3, 9, 3,8);

4)

(1,1, 1, 2),

( 2,1, 5,11),

(0, 3, 3, 7);

5)

(1,1,1,1),

( 2, 0, 6,8), (3, 3, 1, 1);

6)

(1, 3, 0, 2),

 

(3, 7, 1, 2),

(2, 4, 1, 0);

7)

(1, 2, 2, 3),

( 1, 0, 1, 0),

(5, 3, 7,1);

8)

(1, 2, 3,10),

(3, 2,1, 2),

(5, 4, 3, 2);

9)

(1, 3,1, 2),

( 2,1,1, 2), (2,1, 0,1);

10)

(1, 2,1, 3),

(4,1,1,1),

(3,1,1, 0);

11)

(2,1, 3, 1),

(7, 4, 3, 3),

 

(5, 7, 7,8);

12)

(6, 7, 7,8),

(2,1, 3, 1),

(1,1, 6, 0);

13)

(1, 3, 3, 5), (1, 3, 5, 3),

(1, 5, 3, 3);

14)

(1, 0,1, 1),

(6, 0, 4, 5),

 

(3, 2, 5, 4);

15)

(1, 3, 2,1),

( 1, 7, 3, 2), (2, 2, 3,1);

16)

(1, 3, 4, 8),

(2,1, 3, 5),

(3, 2,1, 3);

17)

(2, 2, 2, 2),

(3, 1, 1, 3),

(2, 2, 0, 4);

18)

(2, 3, 4, 6),

(1,8, 2, 16), (3,11, 4, 7);

19)

(3, 3, 3, 9), (1,1, 1, 2),

( 2,1, 5,11);

20)

(1, 1,1, 1), (4, 2, 4, 2),

(2, 7, 2, 5).

172

ЗАДАЧА 90. Пусть подпространство

L пространства 5 по-

рождено данными векторами a1, a2 ,

a3 . Найдите базис орто-

гонального дополнения L подпространства L .

1)

a1 (1, 4, 2, 0,3),

a2 (2, 7, 4,1, 0),

a3 (1, 3, 2,1, 3);

2)

a1 (1, 5,3, 4, 0),

a2 (2, 9, 2, 0,1),

a3 (1, 4, 1, 4,1);

3)

a1 (1,1, 4, 0, 2),

a2 (3, 4,1,3, 0),

 

a3 (2,3, 3,3, 2);

4)

a1 (1, 1, 4, 3, 0),

a2 (3, 2,1, 0, 2),

a3 (2, 1, 3, 3, 2);

5)

a1 (1, 3, 4, 0,3),

a2 (3, 8,1, 2, 0),

a3 (2, 5, 3, 2, 3);

6)

a1 (1, 1, 3, 4, 0),

a2 (4, 3,1, 0, 2),

a3 (3, 2, 2, 4, 2);

7)

a1 (1, 2,3, 0, 4),

a2 (4, 7, 2, 4, 0),

a3 (3, 5, 1, 4, 4);

8)

a1 (1,1, 3, 4, 0),

a2 (4,5, 2, 0, 1),

a3 (3, 4,1, 4, 1);

9)

a1 (1,3, 1, 0, 2),

a2 (2, 7, 4, 3, 0),

a3 (1, 4, 3, 3, 2);

10)

a1 (1, 2, 2,3, 0),

a2 (2, 3,1, 0, 4),

a3 (3, 5,3,3, 4);

11)

a1 (1, 2, 2, 0,3),

a2 (3, 5,1, 4, 0),

a3 (2, 3, 1, 4, 3);

12)

a1 (1, 3,1, 2, 0),

a2 (2, 5, 4, 0,3),

a3 (1, 2,3, 2,3);

13)

a1 (1, 4, 2, 0, 3),

a2 (2,9, 1, 4, 0),

a3 (1,5,1, 4,3);

14)

a1 (1, 1,1, 2,1),

a2 (1,1, 2, 1, 2),

a3 (1, 3, 4, 3,0);

15)

a1 (1, 2, 3,1, 1),

a2 (1,1,1, 2,1),

 

a3 (2, 1, 2,3,0);

16)

a1 (3, 2, 2, 1, 4),

a2 (7, 5, 3, 2,1),

a3 (1,1,1,0, 7);

17)

a1 (1, 2,5, 2, 1),

a2 (1,1,1, 1, 1),

a3 (2,1, 2, 1, 2);

18)

a1 ( 1, 0,1, 2,1),

a2 (2, 3,1, 1, 4),

a3 (1,1, 2, 3, 3);

19)

a1 (1, 2,1, 2,5),

a2 (2,3, 0,1, 6),

 

a3 (3,1, 7, 9, 5);

20)

a1 (1, 0, 5, 4, 1),

a2 (1, 2,1,8,1),

 

a3 (1, 1, 8, 2, 2).

173

ЗАДАЧА 91. Пусть линейный оператор

A задан в некотором

ортонормированном базисе пространства

3 . Выясните, будет

ли данный оператор: а) симметрическим, б) ортогональным.

1)

Ax (

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ,

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

x , x ) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

2)

Ax (x ,

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

x

1

 

 

 

 

 

 

 

x ,

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

x

1

 

 

 

 

 

 

 

x ) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

3

 

3)

Ax (

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

x

1

 

 

 

x ) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x , 5x ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

3

4)

Ax (

1

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

x , x ,

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

x ) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

5)

Ax (

1

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

x , x ,

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

x ) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

6)

Ax (

1

 

 

 

 

x

1

 

 

 

x ,

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ,

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

x ) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

Ax (x ,

 

 

3

 

 

x

2

 

 

 

x ,

 

 

 

 

3

 

x

2

 

 

 

 

 

x ) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8)

Ax (

1

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

x ,

 

1

 

 

x ,

 

 

 

 

1

 

x

 

2

x ) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3

9)

Ax (x ,

 

2

 

 

x

1

 

 

x ,

 

 

2

 

 

x

1

 

 

x ) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

3

 

10)

Ax (x ,

1

 

 

 

 

 

 

x

 

2

 

x ,

-

1

 

 

 

x

 

2

 

x ) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

6

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11)

Ax (

2

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

3

x ,

 

 

 

 

3

x

 

2

 

x , x ) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1

 

 

 

 

 

3

 

174

12)

Ax (

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

x ) ;

 

6x ,

 

 

x

x ,

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

6

2

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

6

2

 

 

 

 

 

 

 

6

 

3

13)

Ax (x ,

 

 

1

 

 

x

 

 

 

2

 

 

 

 

x ,

 

 

 

1

 

 

 

 

x

 

2

 

 

 

x ) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

3

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

3

 

 

 

 

 

3

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

3

 

 

14)

Ax (

2

 

 

x

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

x

1

 

x ) ;

 

 

 

 

 

x ,

 

 

5x ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

1

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

5

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15)

Ax (

1

 

 

x

 

 

 

 

 

3

 

x ,

 

 

1

 

 

 

x

3

 

 

x , x )

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

1

2

 

 

 

2

 

 

2

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16)

Ax (

1

 

 

x

2

 

 

 

x ,

1

 

 

 

 

x

2

 

 

 

x , x ) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

1

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

17)

Ax (x ,

 

 

1

 

 

x

 

1

 

 

 

x ,

 

 

 

1

 

 

 

 

x

 

1

 

 

 

x ) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

3

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

 

 

18)

Ax (x ,

 

 

1

 

 

 

x

1

 

 

x ,

 

 

 

1

 

 

 

 

x

1

 

 

 

 

x ) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

3

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

3

 

 

19)

Ax (

1

 

 

x

1

 

 

 

x , x ,

 

 

 

1

 

 

 

 

x

1

 

 

x ) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20)

Ax (

 

 

3

x

2

 

 

 

x , x ,

 

 

 

 

3

x

2

 

x ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

1

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

175

КВАДРАТИЧНЫЕ ФОРМЫ

ЗАДАЧА 92. Запишите квадратичную форму по данной матрице. Используя критерий Сильвестра выясните, является ли данная квадратичная форма положительно (отрицательно) определенной.

 

 

 

2

1

1

 

1)

 

 

1

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

3

2

4)

 

 

3

1

2

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2

2

 

7)

 

2

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

10)

 

2

3

 

2

 

 

 

 

 

 

 

3

2

7

 

 

 

 

 

 

 

3

2

0

 

 

13)

 

2

4

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

2

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

1

16)

 

2

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

1

2 3 1

19)3 5 21 2 3

 

1

 

2

3

 

2)

 

2

 

3

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

3

2

 

5)

 

3

 

2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

4

 

2

1

 

8)

 

2

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

1

1

 

11)

 

1

3

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

2

 

2

14)

 

 

2

 

5

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

4

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

0

 

17)

 

1

 

2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

0

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

 

1

0

 

20)

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

0

 

1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3

1

2

3)

 

 

1

2

4

 

 

 

 

 

 

2

4

 

 

 

 

1

 

5

4

2

6)

 

4

5

2

 

 

 

 

 

2

2

2

 

 

 

 

 

 

 

5

1

1

 

9)

 

 

1

4

 

 

 

 

2

 

 

 

1

2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

1

1

 

12)

 

1

3

 

 

 

1

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

1

3

 

15)

 

1

1

 

 

 

2

 

 

 

 

3

2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

2

2

18)

 

2

1

2

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

1

176

ЗАДАЧА 93. Дана квадратичная форма.

а) Составьте матрицу этой квадратичной формы.

б) Приведите квадратичную форму к каноническому виду, укажите соответствующий канонический базис.

в) Выясните, является ли данная квадратичная форма знакоопределенной (двумя способами – с помощью критерия Сильвестра и с помощью канонического вида).

г) Найдите положительный и отрицательный индекс инерции.

1) 3x2

3x2

2x x 4x x 4x x ;

2) x2

x2

x2 4x x 4x x

 

;

 

1

2

1

2

1

3

 

2

3

 

1

2

3

1

3

2

3

 

 

3) 4x2

5x2

6x2

4x x 4x x

; 4)

2x2

9x2

2x2

4x x 4x x

 

;

1

2

3

1

2

 

2

3

1

 

2

3

1

2

 

2

3

 

5)6x12 5x22 7x32 4x1x2 4x1x3 ;

6)3x12 9x22 3x32 2x1x2 8x1x3 4x2 x3 ;

7)5x12 13x22 5x32 4x1x2 8x2 x3 ;

8)2x12 5x22 2x32 4x1x2 4x2 x3 ;

9)5x12 2x22 2x32 2x1x2 4x2 x3 2x1x3 ;

10)x12 5x22 x32 4x1x2 2x1x3 4x2 x3 ;

11)x12 x22 5x32 6x1x2 2x1x3 2x2 x3 ;

12)2x12 2x22 2x32 8x1x2 8x1x3 8x2 x3 ;

13)4x12 4x22 2x32 4x1x2 8x1x3 8x2 x3 ;

14)4x12 4x22 x32 2x1x2 4x1x3 4x2 x3 ;

15)x12 x22 3x32 2x1x2 6x1x3 6x2 x3 ;

16)x12 7x22 x32 4x1x2 2x1x3 4x2 x3 ;

17)3x12 7x22 3x32 8x1x2 8x1x3 8x2 x3 ;

18)2x12 2x22 2x32 4x1x2 6x1x3 4x2 x3 ;

19)4x12 x22 4x32 4x1x2 4x1x3 4x2 x3 ;

20)4x22 3x32 4x1x2 4x1x3 8x2 x3 .

177

ОТВЕТЫ К ЗАДАНИЯМ ЧАСТИ 1

1.

1) 13, нечетная;

 

2) 12, четная; 3) 17, нечетная;

4)

n(n 1)

, четна при

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 4k, 4k 1

и нечетна при n 4k 2, 4k 3 ,

где

k - любое целое

 

неотрицательное число;

5)

n(n 1)

; 6)

n(n 1)

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

2. 1)

3n(n 1)

; 2)

 

n(3n 1)

;

3) (n k 1)(k 1) ;

4)

(2n k)(k 1)

.

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

3.

1) i 8, k 3 ;

2) i 8, k 5 ; 3) i 6, k 4 ;

4) i 3, k 6 .

4.1) Четная; 2) нечетная; 3) четность подстановки совпадает с чётностью числа n .

5.

1

2

3

4

5

6

7

8

 

, четная.

 

5

1

6

2

7

3

8

4

 

 

 

 

 

6. В перестановке (n, n 1, n 2,..., 2,1) ; число инверсий n(n 1)2 .

7. k 1.

8. n k .

10.Число транспозиций - четное; например, транспозиции (1,2), (1,5).

11.1) Плюс; 2) не является членом определителя; 3) минус; 4) не является членом определителя.

12.1) Не является членом определителя; 2) со знаком (1)n 1 .

13.

1)

(1)n ;

2)

(1)n 1 .

 

 

 

14. i 5, k 1 .

 

 

15. i 6, k 2 .

 

 

 

 

 

 

 

n(n 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16.

1)

Плюс;

2) ( 1)

2

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n(n 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.

1) a11a22 a33 ...ann ;

2) ( 1)

2

 

 

a1n a2,n 1...an1 ; 3)

0; 4) abcd ;

 

5) abcd .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.

( 1)n 1 .

 

20.

1) Умножится на ( 1)n ; 2) умножится на (1)n 1 ;

 

3) умножится на (1)n(n 1)/2 ; 4) не изменится;

5) не изменится.

22.

1)

600; 2) –9.

23. 1) –14;

 

2) 4;

3) 0;

 

4) –19; 5) 189;

 

6) abcd .

24.

1)

3a b 2c d ;

2)

4t x y z ;

 

3)

2a b c d .

 

 

25.

1)

-8; 2) -3; 3) -9;

 

4) 18;

 

5) 301;

6) 100;

7) -18016;

8) 1; 9) 5;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10) 100;

11) -2639;

12) 1;

 

 

13) 9

10(

3

2) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n(n 1)

 

 

26.

1)

(1)

n 1

;

2) (2n

1)(1)

n 1

; 3)

n! ;

 

4) n(1)

2

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

1)

(ai

ak ) ;

2) k ! .

 

 

28.

1.

 

29. n(1)n 1 .

 

 

1 k i n

 

 

 

 

 

 

 

k 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

178

30. 1) 10;

2) 100;

3) 60; 4) -4;

5) 10;

6) 195;

7) 4;

 

8) 90;

9) 8;

10) 12.

 

 

 

33.

1)

 

5

2

;

 

 

 

2)

cos( )

sin( )

;

3)

6

14

2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

0

 

 

 

 

 

sin( )

 

cos( )

 

 

 

10

19

17

 

 

 

1

5

 

5

 

 

 

 

7

 

5

0

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

1

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

4) 3 10

 

0 ; 5)

7

5

0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6)

 

 

 

 

 

; 7)

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

2

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

2 9

 

7

 

 

 

 

14 10

0

 

 

 

 

 

 

 

 

35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3

 

0

0

 

 

 

 

2

0

 

13

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8)

 

 

 

2

 

 

 

;

9)

 

 

; 10)

 

21

22

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

2

 

 

 

 

0

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11)

 

1

0

 

 

 

 

n ,

 

2

1

при нечетном n ;

 

12)

1

 

 

 

при четном

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

1

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

,

T

T

 

 

6

 

0

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34. ( AB)

 

 

 

 

 

A B

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

5

1

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

96

 

12

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35.

 

18

 

54

 

 

 

 

 

 

 

 

36. Указание. Найдите BA .

 

 

 

 

 

8 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51

 

105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

111

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

9

 

 

1

16

 

 

 

21

23

15

 

 

 

0

 

37. 1)

 

;

 

3)

 

 

34

10

 

;

 

4)

 

0

 

 

 

2

 

2)

 

 

 

 

 

 

;

 

13

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

16

 

 

 

1

 

 

 

9

22

25

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

18

19

 

23

 

 

 

 

 

 

2

 

15

 

16

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

3

4

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

8

10

13

3

 

 

 

 

 

38.

AB

 

 

 

 

,

 

BA

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

13

9

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

14

 

19

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

11

15

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

13

 

16

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

5

2

7

 

 

 

 

 

 

1

3

 

4

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A B

2

1

4 1 ,

 

A B

4 1

4

3

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

4

1

8

 

 

 

 

 

 

 

 

2

0

 

1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

5

5

5

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 3 1

 

 

 

 

 

n

1

0

0

 

0

0

.

0

0

 

 

179

 

5

20

26

30

 

 

21

34

46

52

 

 

 

7

7

6

2

 

 

 

4 25 14

8

 

 

A2 B2

 

,

2 A2 4 A 5E

 

,

 

6

15

15

19

 

 

 

2

40

53

42

 

 

 

 

2

1

7

 

 

 

26

2

2

33

 

 

10

 

 

 

 

 

| A | 9 , | B | 4 , | AB | | AT BT | 36 , | A B | | AT BT | 240 ,

| A2 B3 | 5184 .

39.288.

40.а) i -я и j -я строки произведения поменяются местами; б) к i -й строке

 

произведения

прибавится

j

 

строка,

 

умноженная

на

c ;

 

в) i -й и

j -й столбцы произведения поменяются местами;

г) к i -му

 

столбцу произведения прибавится

j -й столбец, умноженный на c .

 

 

 

5

2

 

 

 

8

 

29 11

 

 

 

1/ 4

 

3 / 8

7 / 8

 

 

42. 1)

;

2)

 

5

 

 

7

 

;

3)

 

1/ 4

1/ 8

 

;

 

 

 

 

 

 

18

5 / 8

 

 

 

3

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3

1

 

 

 

 

 

1/ 2 1/ 4

3 / 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

 

 

 

 

 

1

1

 

1

1

 

 

 

22

6

26

 

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

 

38

41

34

 

;

 

5)

1

1

1

1

1

;

6)

17

5

20

 

13 .

 

 

 

 

 

 

1 1

1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 1

1

 

 

 

2

 

1

 

 

 

 

27

29

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

4

1

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

3

 

 

 

3

 

2

 

 

1

 

2

 

6 4 5

 

 

 

1

2 3

1 1 1

 

43. 2)

 

;

3)

 

 

 

2

1

2

 

 

5)

 

4

5

6

 

 

 

 

;

 

5

 

4

 

 

 

 

 

; 4)

;

 

;

6) 1

1 1

 

 

 

 

 

 

 

3

 

4

 

 

3 3 3

 

 

 

 

7

8 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1 1

 

 

 

3

2

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

7)

 

 

;

8) нет решений;

9)

 

1

 

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

5

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

3

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44.

X

 

1

 

2

 

Y

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

. Указание. Найти X из первого уравнения и

 

 

 

 

1

 

0

 

 

 

 

2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

подставить во второе.

 

 

 

 

 

 

45. При 0

и 5,5 .

 

47.

В матрице

A 1 соответственно:

а) поменяются местами

i -й и

j

 

столбцы; б) i -й столбец умножится на 1 c ; в) из

j -го столбца вычтется

 

i -й, умноженный на c .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50. 1) 2;

2) 2;

3) 3.

 

 

 

 

51. 1) 1;

2) 2;

3) 3;

4) 3;

5) 3;

 

6) 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

180

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]