
Учебник по математике Ч1 / Сборник задач по математике для втузов. В 4-х ч. Ч.1_ (ред) Ефимов А.В, Поспелов А.С_2001 -288с
.pdf
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответы и указания |
|
|
|
|
251 |
||||||
|
|
|
|
|
|
/ |
5 |
- 2 |
|
21 |
- Л |
|
|
/ |
5 - |
6 |
- 4\ |
||
|
|
|
15 |
|
4 |
|
|
- 2 |
|
5 |
- 3 |
|
7 |
|
|
||||
2.103. |
|
|
|
|
|
|
2.104. |
-6 |
12 |
О |
|||||||||
|
4 |
43, |
|
|
21 |
- 3 |
26 |
- 2 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
8/ |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
V •1 |
|
7 |
- 2 |
|
|
|
|
V-* |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
- 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
( |
5 |
|
|
-1 |
|
54 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
5 |
- 1 |
5 |
|
- 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
- 1 |
|
|
|
|
|
- 2 |
1 |
х |
|
|
7 |
—4 |
||||||
|
5 |
- |
1 |
5 - |
1 |
5 |
|
2.106. |
2.107. |
||||||||||
|
|
|
|
-1/2, |
- 5 |
3, |
|||||||||||||
|
- 1 |
|
5 |
- 1 |
|
5 |
- 1 |
|
|
,3/2 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
V |
5 |
- 1 |
|
5 |
- 1 |
|
V |
|
/ |
1 |
- 1 |
|
1\ |
|
|
||||
|
|
|
соя а |
вт |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
2.108. |
|
|
|
|
|
2.109. |
|
- 38 |
41 |
- 34 |
|
|
|
||||||
(—ят а |
соя а , |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
\ |
27 |
- 29 |
24у |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ 1 - 1 |
|
0 . |
(Л |
|
|
||
|
|
/—8 |
29 |
- 1 Л |
|
|
2.111. |
|
0 |
1 |
- 1 |
О |
|
|
|||||
2.110. |
- 5 |
|
18 |
- 7 |
|
|
|
о |
о |
|
|
О |
|
|
|||||
|
|
\ |
1 |
- 3 |
|
|
1/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\о |
о |
|
о |
У |
|
|
|
|
|
( 1/4 |
|
1/4 |
|
1/2 |
|
0 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2.112. |
1/4 |
1/4 |
-1/2 |
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
1/4 |
-1/4 |
|
0 |
|
|
1/2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
\1/4 |
-1/4 |
|
0 |
|
-1/2/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
^1/4 |
|
3/20 |
|
1/4 |
|
1/20^ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2.113. |
|
1/4 |
|
1/20 |
-1/4 |
|
-3/20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
1/4 |
-1/20 |
-1/4 |
|
3/20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
^1/4 |
-3/20 |
|
1/4 |
|
—1/20у |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
^—7/3 |
|
2 |
—1/з\ |
|
|
|
Л /9 |
|
2/9 |
2/9^ |
|
||||||
2.114. |
|
5/3 |
- 1 |
-1/3 . |
|
2.115. |
2/9 |
|
1/9 |
-2/9 |
|
|
|||||||
|
|
V - 2 |
|
1 |
|
1 |
; |
|
|
|
\2/9 |
-2/9 |
1/9/ |
|
252 |
|
|
|
|
Ответы и указания |
|
|
|
|
|
(1 |
1 |
1 |
л |
* |
- 7 |
5 |
12 |
-19\ |
] |
1 |
1 |
- 1 |
- 1 |
2.117. |
3 |
- 2 |
- 5 |
8 |
2.116. -4 |
1 |
- 1 |
1 |
- 1 |
41 |
-3 0 |
-6 9 |
111 |
|
I 1 - 1 |
- 1 |
|
|
|
^-59 |
43 |
99 |
—159у |
|||||
|
(1 |
-1 |
|
1 -1 . .. |
(- 1 )п_1\ |
|
|
|
|
|
|
|||
|
0 |
1 |
|
- 1 |
1 . .. |
(- 1 )п~2 |
|
|
|
|
|
|
||
2.118. |
0 |
0 |
|
1 |
- 1 . .. |
(- 1 )п" 3 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
0 |
|
0 |
0 . |
1 |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
( - 1 / 6 |
|
1/2 |
-7/6 |
10/3^ |
|
|
|
|
|
|
|
||
2.119. |
-7/6 |
-1/2 |
5/6 |
-5/3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
3/2 |
|
1/2 |
-1/2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
^ |
1/2 |
|
1/2 |
- 1/2 |
1 / |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Л |
о |
|
0 |
. |
О |
—1/п\ |
|
|
|
|
|
|
|
2.120. |
О |
1/2 |
О |
|
О |
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
0 |
|
1/3 |
|
О |
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
О |
1/п |
) |
|
|
|
|
|
|
|
-1 - |
1\ |
|
/3 |
- 2 \ |
/1 2У |
|
/б |
|
4 |
54 |
|||
2.121. |
|
2.124. |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
1. 2.122. |
\5 |
. |
2.123. |
4, |
2 |
|
1 |
2 |
|||
|
|
|
|
|
|
-4/ |
\3 |
|
\^ |
|
3 з / |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/2 |
1 |
|
2\ |
2.125. |
|
|
|
|
2.127. |
|
2.128. |
О |
2 |
|
1 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
2/ |
2.12®. - |
|
|
|
. |
2.131. (1, 4, -7 , 7). |
2.132. (4, |
6, -35, -1 ). |
2.133.(70,40,-20,-16). 2.134. ^51, 26, у , - у ^ . 2.135. ^ -у , 1, 3, 3^,
Ответы и указания |
253 |
|
2.136. (-17, -1 3 , 41, 5). |
2.137. (-8/3, -7/3, |
-16/3, -11/3). |
2.138. (—23/4, —29/8,27/8,9/8). 2.140. Линейно независима. 2.141. Ли нейно зависима. 2.142. Линейно независима. 2.143. Линейно зависима. 2.144. У казан и е. Расписав векторное равенство ахвх + а 2е2 + азез + + а 4в4 = 0 покомпонентно, показать, что получающаяся система четы рех уравнений (относительно ах, а 2, аз, « 4) имеет единственное реше
ние ах = а 2 |
= аз = « 4 = 0. |
2.145. < Положим Ххвх + я2е2(-Ь £зе3 |
+ |
||||||||||||||||||||||
+ Х4в4 + Х5в5 |
= х и распишем это равенство покомпонентно: хх = |
1 , |
|||||||||||||||||||||||
Х\ + Х2 = 0, XI + х2 + Жз = 1, X! + Х2 + Хз + х4 = 0, Хх + Х2 + |
|||||||||||||||||||||||||
+ хз + х 4 + |
Х5 = 1. |
Решая эту систему, находим хх = |
1, Х2 = |
—1, |
|||||||||||||||||||||
Хз = 1, х4 |
= |
- |
1, |
х5 = |
1, |
Итак, |
х |
= ех - |
|
е2 + |
е3 - |
|
е4 |
+ |
|
е5. > |
|||||||||
2.146. 5ех - |
|
е2 - |
е3 - |
е4 - |
е5. 2.150. |
2. |
2.151. 3. |
2.152. |
3. |
2.153. |
2. |
||||||||||||||
2.154. 2. |
2.155. 2. 2.156. 2, если А = |
0, и 3, если А ф 0. |
|
2.157. 3 при |
|||||||||||||||||||||
любом А. |
|
2.159. |
3. |
2.160. |
2. |
2.161. |
3. |
2.162. |
2. |
2.163. |
2. |
2.164. |
2. |
||||||||||||
2.165.2. |
2.166.3. |
2.167.5. |
2.168.4. |
2.169.3. |
2.170.6. |
2.174. Линейно |
|||||||||||||||||||
независима. |
2.175. Линейно зависима. |
2.176. 3. |
2.177. 3. |
2.178. А = 15. |
|||||||||||||||||||||
2.179. А ф 12. |
2.180. Ни при каких А. |
2.181. г = |
3; |
!В = |
(а2, аз, а4 ). |
||||||||||||||||||||
2.182. г = 3; |
!В = |
(а1, а2, а5). |
2.183. г = 3; 53 = |
(аь |
а2, а4 ). |
2.184. г = |
|||||||||||||||||||
= |
2; |
!Вх |
= |
(а1} а2), |
!В2 |
= |
(а2, аз). |
2.185. г — 2; |
!Вх |
= (ах, а2), |
|||||||||||||||
<В2 |
= |
(ах,а3), |
<В3 = (ах, |
в4 ). |
2.186. г = 2 ; |
<Вх |
= |
(ах, а4), |
<В2 |
= |
|||||||||||||||
= (а2, а4), |
!Вз |
= |
(аз, а4 ). |
2.187. х — 16,у = |
7. 2.188. х = |
2, |
у — 3. |
||||||||||||||||||
2.189. х = |
- |
Ь, |
у = - (2/3)а. |
2.190. х = 2, у = |
- |
1, |
г = |
1. |
2.191. х = |
||||||||||||||||
= |
1, |
у — 3, |
г |
= |
5. |
2.192. х = |
3, |
у = |
1, г |
|
= |
- |
1. |
2.193. х\ |
= 1, |
||||||||||
Х2 |
= |
—1, |
|
хз |
= |
2, |
х4 — —2. |
2.194. х\ = 2 , |
х2 |
= |
хз |
= Х4 |
= 0. |
2.195. Степень многочлена меньше двух, если выполняется соотношение
к = (у з—У2)(х2 - ®х) = (У2 - у0 (хз - х2); если к ф 0,то степень равна единице; если же А; = 0, то степень равна нулю. У казан и е. Доказать,
что определитель системы уравнений уг = |
ах2 + Ьх* -Ь с, |
г = 1 , 2 , 3 |
||||||||||||
(с неизвестными а, |
Ь, с) отличен от нуля. |
2.196. /(х) |
= х2 —5х + |
3. |
||||||||||
, ,_х |
|
|
( х - х 2) ( х - х 3) |
г |
_ |
( х - х х ) ( х - х 3) |
, |
|
||||||
2 Л 9 Т - Ш |
|
~ ( х . - Х ^ - Х з ) ’ Ш |
- ( * - * , ) ( « » - « , ) ’ / з ( х ) = |
|||||||||||
_ ( Х - Х 1 ) ( Х - Х 2 ) |
2 Л 9 8 > ^ |
|
|
^ _ 2 |
з _ 1 2 Л 9 9 > ^ _ _ |
|
||||||||
(х3 - |
хх)(х3 - |
х2) |
22..2 0 0 . |
х х |
=1 , |
х2 = 1 , |
х з |
= |
1-, |
х4 = |
-1 . |
|||
х 2 = 1 , |
х з |
= |
- |
|||||||||||
2 4 2 0 1 . х х |
= |
2—, х2 |
= 0 , х з |
==1 , Х4 = |
-1 .2 . 2 0 2 . х х |
= 1 , |
2х |
= 2 , |
254 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответы и указания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
х3 |
= |
2, |
х4 |
= |
0. |
2.203. Х\ = |
2, |
х2 — |
- 2, |
х3 = |
1, |
х4 |
= |
- |
|
1. |
|
||||||||
2.204. (1 4- л/Зсх, С1)т . |
|
2.205. |
Система несовместна. |
2.206. Система |
|||||||||||||||||||||
несовместна. |
2.207. (-1 |
4- 2сь |
1 4- сь |
с 0 т . |
2.208. (-1 , |
3, -2 , 2)т . |
|||||||||||||||||||
2.209. (0,2,1/3, —3/2)т . 2.210. |
|
|
+ |
~ |
С1 - ^-с2, Н |
_ ± |
С1 + |
1 |
С2, |
||||||||||||||||
съ с2^ |
• 2 .2 1 1 . Система несовместна. |
2 .2 1 2 . (сх, —13 4- Зсх, - 7 , 0 )т . |
|||||||||||||||||||||||
_ |
|
/ |
6 |
|
8 |
|
1 |
13 |
|
15 |
6 |
С\ |
|
. 2.214. Система несовместна. |
п |
||||||||||
2.213. —- |
4- -С\, - |
— —С1, —— |
- с ь |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
\ |
7 |
|
7 |
|
7 |
7 |
|
7 |
7 |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.215. (сь с2, 5 - 8 с1 4- 4с2, -3 , |
1 4- 2сх - |
с2)т . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
____ /20 |
+ с, |
- |
53 |
|
5 |
5 |
|
5 |
|
|
1 |
2 |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|||||
2.216. |
у с 2, - - |
- |
-с, + |
-с2, - - + |
-с2, сь |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
____ |
/ |
1 |
7 |
|
|
5 |
|
|
7 |
|
|
|
, |
|
1 |
\ т |
|
|
|
|
|
|
|
||
2-217Ч “ 2 “ |
12С1“ 4 С 2 _ 8 Сз’ С,’ С2’ 1 _ 2 Сз’ Сз; |
' |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
2.218. Если |
А |
|
ф |
0, |
то |
система |
несовместна; |
если |
Л |
= |
0, |
то |
|
||||||||||||
X |
|
/ 3 |
|
|
5 |
|
13 |
|
7 |
7 |
|
|
19 |
|
|
\ Т |
• |
|
|
гл |
|
|
|
||
= |
I - - - |
-С! - |
у с 2, ~ 2 |
- 2 С1 “ |
Т |
С2’ Сь С2 У |
2.219. Если |
||||||||||||||||||
(А — 1)(А 4- 3) |
ф 0, то X = |
т~~т(1, 1, 1, 1)т ; если А = |
—3, |
то си- |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л 4* о |
|
|
|
—с\ —с2 —сз, сх, с2, сз)т . |
||||||||||
стема несовместна; если А = |
1, то X — (1 |
||||||||||||||||||||||||
2.220. Если А = 8 , то |
X — (сх, 4 4 - 2сх - 2с2, 3 - |
2с2, с3)т ; если А ф 8 , |
|||||||||||||||||||||||
то X |
= |
(0, 4 —2сх, 3 - |
2сх, сх)т . |
2 .2 2 1 . Если А(А 4- 3) Ф 0, |
то X |
|
= |
||||||||||||||||||
|
|
(1, 1 , 1)т ; если А = |
—3, то система несовместна; если А = 0, то |
||||||||||||||||||||||
X |
А 4" 3 |
сх - |
с2, сх, с2)т . |
2.223. СхЯх, |
Е х = (3, 1, 5)т . 2.224. схЯх |
4- |
|||||||||||||||||||
= |
(1 - |
||||||||||||||||||||||||
4- С2Е 2, |
Е\ = |
(2, |
1, 0)т , |
Е 2 — (3, 0, 1)т . 2.225. Система имеет только |
|||||||||||||||||||||
тривиальное решение. |
2.226. с\Ех, |
Е± |
= |
(4, 1, - 5 ) т . |
2.227. с\Е\ |
4- |
|||||||||||||||||||
4- С2Е 2, |
Ях |
= |
(8, |
—б, 1, 0)т , |
Е2 = (—7, 5, 0, 1)т . |
2.228. С\Е\ 4- с2.Е2, |
|||||||||||||||||||
Е\ = |
(1 , 0 , -5/2, |
7/2)т , Е2 = (0 , 1 , 5, - 7 ) т . |
2.229. сх£х |
4- с2Е2 4- |
|||||||||||||||||||||
4- С3Е 3 , |
#х |
= |
|
(1, 0 , 0 , -9/4, 3/4)т , |
Е 2 = |
(0 , 1 , 0 , -3/2, 1 /2 )т , |
Е 3 |
= |
|||||||||||||||||
= (0 , 0 , 1, - |
2 , 1)т . 2.230. сх^х 4- с2Е 2 4- с3£ 3, #х = (1 , 1 , - |
1 , 1 , 0 , 0 )^, |
|||||||||||||||||||||||
Е 2 = |
(-1 , 0, 0, 0, |
1, 0)т , |
Е 3 = (0, -1 , О, О, О, 1)т . |
2.231. сх£х |
4- с2£ 2, |
||||||||||||||||||||
Е г = |
(0, 1/3, 1, О, 0)т , Е 2 = |
(0, -2/3, О, О, 1)т . |
2.232. схЯх |
4- с2Е2} |
|||||||||||||||||||||
Е\ — (-3 , 2, 1, О, 0)т , |
Е 2 = |
(-5 , 3, О, О, 1)т . |
2.233. Строки матрицы |
А не образуют, а строки матрицы В образуют. У казан и е. Если ранг матрицы коэффициентов при неизвестных равен г, то необходимо про-
Ответы и указания |
255 |
верить, что а) ранг А (соответственно В) равен 5 —г; б) строки ма трицы А (соответственно В ) являются решениями исходной системы.
2.234. ai = 2, X = c\Ei, Ei = (1, 0, —2)^; a2 = —4, X — с\Е\, Е\ =
= |
(1, - 2 4 /5 , —4/5)т . |
2.235.0! = - 1 , |
X = |
ClE u Е х = ( - 5 /3 , 1/3, 1)т . |
||||
2.236. Хо 4- С\Е\ |
4- |
с2Е 2 4- |
С3Е 3, |
Хо |
= |
(1/3, 1/3, О, О, 0)т , Е\ = |
||
= |
(О, 1, 1, О, 0)т , |
Е2 |
= (О, 1, О, 1, 0)т |
, Е3 = (1/3, -5/3, О, О, 1)т . |
||||
2.237. Хо |
+ CiЕ\ |
+ |
С2Е2 + |
с3£ 3, |
-^о |
— (2/3,1/6, О, О, 0)т , Е\ = |
||
= |
(0, 1/2, |
1, О, 0)т, |
Е2 = (0, |
-1/2, О, 1, |
0)т , Е, = (1/3, 5/6, О, О, 1)т . |
2.238. Xq + С\Е\ + С2&2 + Сз£з + с^Е^, Xq = |
(1/3, —1/3, О, О, О, 0)"^", |
|||||||||
Е! = (1, 1, О, О, О, 0)т , Е2 = (-1, О, 1, О, О, 0)т , Е3 = |
(О, О, О, 1, 1, 0)т , |
|||||||||
Е4 |
— (О, О, О, —1, О, 1)т . |
2.239. Хо + ciEi |
+ С2Е2 |
+ С3Е2, Хо ~ |
||||||
= |
(1, |
-1/2, О, О, 0)т , Ei = (0, -3/2, 1, О, 0)т , |
Е2 = |
(0, -2 , О, 1, 0)т , |
||||||
Ез - |
(0, |
-5/2, |
О, О, 1)т . |
2.240. (1, -1 , -1, |
1)т . |
2.241. (6 - |
с, 5 + с, |
|||
3, —1 —с, с)т . |
2.242. Система не.совместна. |
2.243. |
/ 5 |
3 |
, ci, О, О, |
|||||
f - |
—-с\ |
|||||||||
11 |
|
6 |
\ |
' ^*244- (“ 1 + Ci + 2с2, —3 4- ci 4- 2с2, Ci, с2)т. |
||||||
—— |
5 е2’ С2) |
Глава 3
3.6.Да. 3.7. Да, если прямая проходит через начало координат.
3.8.Нет. 3.9. Да. 3.10. Нет. 3.11. Да. 3.12. Нет. 3.15. Г®-*»' =
(1 |
1 |
-1\ |
( |
1/2\ |
|
|
(-1 |
0 |
(Л |
= 1 |
- 1 |
2 |
, X ' = |
-3/2 . |
3.16. Tie-»®' = |
0 |
- 1 |
0 |
|
\0 |
0 |
-у |
1 - 2J |
|
|
V |
о 0 -у |
||
|
f - l \ |
|
Л> |
о |
Л |
(~2\ |
|
|
|
X ' |
2 |
|
3.17. Тдз_4®/ = 1 |
о |
о , X ' = |
1 |
|
|
|
\ - у |
|
V° |
1 |
о) |
V V |
|
|
Л |
о |
о |
\ |
f |
\ |
3.18. Т<8_493/ — О |
cos ip |
—sin ip , x ' = |
—2 cos ip 4- sin<p |
||
\Q |
sin 93 |
cos<p |
) |
У 2 sin (p 4- cos ip J |
|
3.19. r = 2; базисом является, например, система (xi, х2). |
3.20. Т®.»®/ = |
256 Ответы и указания
( 1 |
2 1 |
Л |
л л |
|
2 |
3 2 |
3 |
2 |
|
- 1 |
0 |
1 |
- 1 |
. 3.21. 3x1 -Ь 2x2 —хз = 0, г = 2, |
1 |
||||
у -2 |
- 1 |
4 |
0/ |
V2/ |
любая пара векторов образует базис этой системы. 3.22. Координаты матрицы в этом базисе совпадают с ее элементами.
( |
1\ |
1 оХ |
|
/ - Л |
3.23. а) |
0 |
- 2 |
3.25. |
0 |
б) |
||||
|
|
1 |
|
|
|
Ч -з / |
|
V |
|
|
\"1/ |
|
||
|
|
|
|
-4 |
|
|
\п—1*п—1 |
||
|
^1 |
—£о |
1о |
|
|
||||
|
|
\п—2 |
1\^п—2 |
||||||
|
0 |
1 |
-2*о |
3<о |
|
||||
3.27. |
|
( - 1 )" " 2( п - 1 ) С |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
(2\ |
|
(1\ |
|
(1\ |
|
2 |
|
|
3.28. |
1 |
. 3.30. |
|
2 |
. 3.31. |
1 |
. 3.32. |
. 3.33. 2(1 + г ) |
|
|
1 |
||||||||
|
I V |
|
|
|
|
\У |
|
|
|
|
(2\ |
|
|
|
|
/-42 -71 -41^ |
|||
3.34. |
1 |
3.37. X®-»®' = |
12 |
20 |
|
||||
|
V1; |
|
|
|
|
\ |
7 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
( |
2 |
0 |
1 |
- Л |
|
|
|
|
|
|
-3 |
1 |
- 2 |
1 |
3.39. Является. 3.40. Не явля- |
|
|
|
|
|
1 |
-2 |
2 |
-1 |
||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
\ |
1 |
- 1 |
1 |
-1/ |
|
|
ется, так как нарушено условие линейности отображения. 3.41. Не явля ется, так как нарушено условие взаимной однозначности отображения.
/1 |
0\ |
3.43.2®-+®/= [ |
1, —2 -Ь Зг = —2(1 + г) —5(—г). 3.45. а), б) Под |
пространство размерности 2, базисом является любая пара неколлинеар-
258 |
|
|
|
|
Ответы и указания |
|
|
|||||
3.67. ех |
= |
fi |
= |
(1, 1, |
1, 1), е2 = (2, 2, -2 , |
-2 ), е3 |
= |
(-1 , 1, - 1 , 1). |
||||
3.68. ei |
= |
fi |
= |
(1, 2, 1, 3), е2 = |
(10/3, |
-1/3, |
1/3, -1 ), |
е3 = (-19/185, |
||||
87/185, 61/185, -72/185). 3.69. ei = |
fx |
= (1,2,2, -1 ), |
е2 = (2,3, -3 ,2 ), |
|||||||||
е3 = (2, -1 , |
-1 , -2 ). |
3.70. ех = |
fi |
= |
(2, |
1, 3, -1 ), е2 |
= (3,2, -3 , -1 ), |
|||||
е3 = (1, 5, 1, 10). У казан и е. |
Система |
fi, |
f2, f3, f4 |
не является ли |
нейно независимой (вектор f3 может быть получен как линейная ком
бинация векторов fi |
и f2). Поэтому получение вектора е3 с использо |
||||||||||||||||||
ванием f3 дает в результате е3 |
= |
0. |
|
Показав это, следует искать век- |
|||||||||||||||
тор е3 в виде е3 = |
|
f4 - cjf3 )'ei |
- |
q(3 ) e2. 3.71. |
03 |
= (eb |
e2, e3), |
ei |
= |
||||||||||
= |
(1, 2, |
2, -1 ), |
e2 |
= |
(2, 3, -3 , |
2), e3 = (2, -1 , |
-1 , |
-2 ). |
3.72. ® |
= |
|||||||||
= |
(ei? e2 ? e3), ei |
= |
|
(2, 1, 3, —1), e2 = (3, 2, — , —1), |
e3 = (1, 5, 1, 10). |
||||||||||||||
3.73. e3 |
= (—4, 2, —1, 3), e4 = |
(2, 4, 3, 1). У казан и е. Для определе |
|||||||||||||||||
ния вектора е3 = |
(жх, х2, х3, ж4) достаточно найти какое-нибудь реше |
||||||||||||||||||
ние системы относительно неизвестных х\, х 2 |
, |
х 3 , |
х двух4 |
линейных |
|||||||||||||||
уравнений (е3, ei) |
= 0, (е3, е2) = 0. |
|
Для определения е4 аналогичная |
||||||||||||||||
система состоит из трех уравнений. |
3.74. е4 = |
(1, —1, 1, —1, 0), |
е5 |
= |
|||||||||||||||
= (0, 5, 1, -4 , -2 ). |
|
3.75. е3 = (2/3,-2/3,-1/3). |
3.76. е3 = (1 ,-2 ,1 ,0 ), |
||||||||||||||||
е4 = (25, 4, -17, -6 ). |
3.78.у = |
(1,7,3,3), z = |
(- 4 ,- 2 ,6 ,0 ) . |
3.79. у |
= |
||||||||||||||
= |
(1, -1 , - 1 , 5), |
z |
= |
(3, 0, -2 , |
-1 ). |
3.80. у |
|
= |
(3, |
1, |
-1 , |
-2 ), |
z |
= |
|||||
= |
(2, 1, |
—1, 4).3.82. У казани е. Из равенства |х —у|2 = |
|х|2 4- |у|2 |
||||||||||||||||
следует, |
что (х, у) 4 - (у, х) = (х, у) 4 - |
(х, у) = 0, т. е. (х, у) |
— мнимое |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/а о о\ |
|||
число, не обязательно равное нулю. |
3.83. Является; А = |
|
О А О |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
X) |
|
3.84. Не является. |
3.85. Является оператором проектирования на ось, |
||||||||||||||||||
заданную вектором е. Если е = |
cos а •i 4- cos/5 •j |
4- cos 7 •k, то |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
f |
|
cos2 acos /3cos a |
cos 7 cos a\ |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
A = |
|
|
cos a cos (3 |
|
cos2 (3 |
cos 7 cos (3 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
уcos a cos 7 |
cos (3cos 7 |
|
cos2 7 |
j |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( 0 |
|
—a3 |
a2 \ |
||
3.86. Является; если a =»aii 4- a2j |
4- a3k, T O |
A = |
|
a3 |
|
0 |
- a i . |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\ -a 2 |
ai |
|
0 |
/ |
Ответы и указания |
259 |
3.87. Не является. 3.88. Является. <3 Ясно, что |
|
у = и (е, у>)х = у 4-ув , |
(1) |
где у — составляющая вектора у вдоль оси е, |
у а — составляющая |
вектора у, компланарная плоскости а. Составляющая у равна |
|
у = х = (х, е)е. |
(2) |
Составляющая у а получается из вектора х а поворотом последнего в плос кости а на угол </?. Для нахождения у а введем вспомогательный вектор
[е, ха], |
лежащий в плоскости а перпендикулярно вектору ха, причем |
|||
тройка ха , [е, ха], |
е — правая. Разложим вектор у а на составляющие |
|||
вдоль ха и [е, ха]: |
|
|
|
|
у а = |
Хв С08¥>: |
4- |
Хв япу> [е, ха] = со8<р •ха 4- эик/? •[е, ха]. |
|
|
|
|
|[е, хв]| |
|
Наконец, |
|
|
(3) |
|
|
|
(4) |
||
|
|
ха = х —х = х —(х, е)е. |
||
Подставляя (2), (3) и (4) в (1), получим |
|
|||
у = (х, е)е 4- соз<р(х - |
(х, е)е) 4- зт</?[е, х - (х, е)е] = |
|
||
|
|
= |
созу> ■х 4- (1 - созу>)(х, е)е 4- вту>[е, х]. |
(5) |
Из (5) следует, что оператор и (е, ср) представляет собой сумму операто
ров задач 3.83, 3.85 и 3.86, матрицы которых известны. > |
|
|
|
||||
|
/О |
|
1Л |
|
/о |
1 |
Л |
3.89. Является; А |
2 |
0 |
1 |
3.90. Является; А = |
|
0 |
1 |
|
\3 |
-1 |
V |
|
|
>■ |
У |
|
|
|
|
(0 |
0 |
о \ |
|
3.91. Не является. |
3.92. Является; А = 0 |
1 |
- 1 |
3.93. Является; |
|||
|
|
|
|
у) |
о |
о/ |
|
(1 |
2 |
24 |
|
(ъ |
1 |
|
о\ |
А = 0 |
- 3 |
1 |
3.94. Является; А |
1 |
- 2 |
-1 |
|
V2 |
0 |
Ъ) |
( |
^0 |
3 |
2) |
|
|
|
|
22 |
13 |
—37\ |
|
|
3.95. Не является. |
3.97. С = |
-3 9 |
-1 6 |
25 |
|
||
|
|
|
\ - 1 |
0 |
- ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|