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

Задания и методические указания для типовых расчетов по математике

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
24.11.2025
Размер:
3.14 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

0,

 

 

 

 

 

 

7.7.

y tg x,

 

 

 

 

 

x,

 

 

 

 

 

x 0,

0 x

 

 

1

 

,

7.8. y 9

 

.

2

2 x

 

 

 

 

 

 

x

.

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

1

7.9. y 43 x .

 

 

 

x,

x 0,

7.10.

 

 

 

 

 

 

y (x 1)2 , 0 x 2,

 

 

x 3, x 2.

 

 

 

 

cos x,

x 0,

 

 

x,

0 x 2,

7.13.

y 1

 

 

x

2

,

x

2.

 

 

 

7.11. y

1

.

 

1

2 e3 x

3x 1,

7.14. y 2x 1,

 

 

x 4,

x 1,

 

 

2,

1 x 1,

7.12.

y x2

 

 

2x,

 

x 1.

 

 

 

 

 

x 2,

7.15.

y

 

1

.

x 2.

 

 

 

log4 x

 

 

 

 

 

 

x 3,

x 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

y x 1,

0 x 4,

7.17. y 2

 

.

7.18. y (1 x)arctg

 

.

7.16.

x2 5

 

x2

 

 

3

 

 

x 4.

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x,

 

 

 

 

 

 

 

1

7.19. y 51 x2 .

1

7.22. y 2x 5 .

7.25. y 1 x3 . 1 x

7.20. y

1

 

 

.

7.21.

y

 

 

1

.

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1 e

 

 

 

 

 

sin x

 

 

 

1 x

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

7 x 3

 

 

 

 

 

 

.

7.24. y

.

7.23.

y

x2

 

 

 

 

e

 

 

 

x2 4

7.26. y 12 ,

x, x 1,

1 x 6 , x, x 6 .

x2 4, x 2,

7.27.y 3x 2, 2 x 2,

12 x2 , x 2.

x2 , x 3,

7.28. y 2x 1, x 3.

7.31. y

10x

 

. 7.32.

x3 3

 

 

7.29.

y

 

 

 

1

.

 

 

 

 

log

2

(x 4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin 5x

 

 

0,

 

 

 

 

 

, x

 

 

 

 

 

y

3x

 

 

 

 

 

2, x 0.

 

 

 

7.30.

y arcctg

1

.

 

3 x

21

З а д а н и е 8

Найти первые производные от функций:

8.1. а)

y arctg 5

1

x

 

ln2 cos

 

2

 

;

 

 

x

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

8.2. а)

y

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 (x

 

 

1 x2 )

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

x

e

x

 

 

 

8.3. а)

y ln cos2 arctg

 

 

 

 

;

 

 

 

2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

б)

б)

y

y

y

2

 

 

 

 

 

 

 

 

(sin x)ln2 x .

 

 

cos

2

 

(arctg x)

x .

 

 

1 (x e x )sin x .

8.4. а)

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln arctg

1

;

 

 

 

 

 

x arccos

x

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.5. а)

 

 

 

 

cos2 ax

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

ln sin2 ax

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.6. а)

s arcsin

 

 

t2

1

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.7. а)

y sin x ln x ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.8. а)

y arctg

 

1 x

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.9. а)

y

 

cos x

 

 

 

1

ln tg

x

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2sin2 x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

π

 

8.10. а)

y tg2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2ln cos

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

4

 

8.11.а) y ln tg x3 5 ;

8.12.а) y 5arcsin x2 1 ;

8.13. а)

y ln

 

a2 x2

 

 

 

 

a

arccos

 

;

 

 

x

 

 

 

 

 

a x

 

 

 

 

 

a x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.14. а)

y

1

arctg

x

ln

4

 

a x

;

 

 

 

 

2

 

 

 

a

 

 

 

a x

8.15. а)

y ln(ex sin x e x cos x) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

sin x

 

 

 

x

 

б)

y

 

 

 

 

 

.

x

1

 

 

 

 

 

 

б) y (tgln x)arcsin x .

 

y cos

 

 

 

 

 

ln sin x .

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

x

 

 

 

 

 

 

б)

 

y e2 x sin(cos2 (tg3 x)) .

б)

y (1 x)cos3 (3x2 ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

arctg( x 1)

б)

 

y 2cos2

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln x sin x

 

 

 

 

 

 

 

б)

y

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ex

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

y (1 x2 )cos arctg x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

y (1 sec2 x)

x arctg x3 .

 

 

 

 

 

 

2

sin2 ex

 

 

 

 

x

б)

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

3x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln 3x sin2 ex

б)

y

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

y arctg(1

 

 

)

 

.

 

 

 

 

 

tg x

б)

 

x

 

 

 

1

 

 

 

 

x

 

 

 

 

x

8.16. а) y arccos(sin2 x cos2 x) ;

б)

y ctg

 

.

 

 

 

 

2

22

8.17.а) y ln2 arccos 1x ;

8.18.а) y arctg2 x 1 x2 ;

8.19. а) y ln ln(ex cos x e x sin x) ;

8.20. а) y arctg tg2 e2 x ;

8.21. а) r arctg1 cos ; sin

8.22. а) y ln cosarctg x ;

8.23. а) f (x)

1

arctg

x 2

;

2

1 x2

 

 

 

xsin

8.24.а) y arctg1 x cos ;

8.25.а) y ln cos3 arctg e2 x ;

8.26.а) y ln3 tg 1 x ;

8.27. а) y arcsin x tg x ;

8.28.а) y sin x x x2 ;

8.29.а) y arctg(1 x ) x ;

 

 

 

 

 

8.30. а)

y ln arctg

1 x

;

x3

 

 

 

 

8.31. а)

y e2 x sin(cos2 (tg3 x)) ;

б)

б)

б)

б)

б)

б)

б)

б)

б)

б) б)

б)

б)

б)

y sin x cos2 x .

y x ln2 x .

y arctg ln(1 ex2 ) .

 

l

arctg

x

 

y

 

 

 

.

 

 

x 1

 

 

 

y sin x cos x . y tg 2x x .

f (x) arcsin2 3x x2 .

y (cos2x)ln x .

y 1 x2 tg

 

.

 

 

 

 

x

 

 

 

 

y 1 tg 2x arctg 2 x .

 

 

y arcsin2 (tg 2x) .

 

 

 

 

y

1

ln(tg x sec x)

1

cosec x .

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

y ln(ex sin x e x cos x) .

 

 

 

 

y (tg 2x)ctg

x

 

 

 

б)

2 .

 

 

ln x cos x

 

 

 

 

y

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ex

 

 

 

 

 

 

 

x

e

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.32. а) y ln cos2 arctg

e

 

 

 

 

;

 

б)

y (x

e x )

 

x .

 

2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

З а д а н и е 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найти yx ,

yxx :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ln t,

 

 

 

 

 

 

 

ex sin y e y cos x

5

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

9.1. а)

;

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

t

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

t

 

 

 

 

23

9.2.а) ex y xy ;

9.3.а) y x arctg y ;

x ln 1t ,

9.4. а) y t 1;

t

9.5.а) y2 x ln xy ;

9.6.а) x y 3 yx 0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

1

 

 

 

 

t ,

 

x

 

 

9.7. а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

t ;

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

cos

2

t,

9.8. а)

x e

 

 

 

 

 

y e t sin2 t;

9.9. а)

x

 

 

 

x

 

2xy a2 0 ;

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.10. а)

x2 y2

cos y ;

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

9.11. а)

x tg

 

2

t ,

 

 

 

 

 

y sin2

t ;

x a sin2 2 ,

9.12.а) y b cos2 2 ;

x ln2 t,

9.13.а)

y t ln t;

 

x cost,

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

y sin4

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

1 2t

,

 

 

 

 

 

б)

x

5

 

 

 

 

 

 

 

y 254 3t.

 

 

 

б)

y

 

 

ey

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

x ln tg

 

 

 

 

 

 

cost sin t,

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

y sin t cost.

 

 

 

 

 

 

 

e

t

e

t

 

 

x

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

et

e t

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

б) 2x cos y 3y .

б) x4 y4 2xy 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

x t

 

 

 

 

sin 2t,

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

y cos

3

t.

 

 

 

x a cos3 t, б) y bsin3 t.

б) 2 y 9 xy3 .

б) 2xy ex y .

б) x2 y (2 y)2 xy .

24

 

 

 

 

 

x tg

2

t,

9.14. а)

 

y 3ctg t;

9.15. а)

xy y x ;

x e2t cos2 t,

9.16. а) y e2t sin2 t;

 

 

x e

t2

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.17. а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y sin et2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

x arcsin

 

 

 

 

,

 

 

1 t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.18. а)

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y arccos

 

 

 

 

 

;

 

1 t

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.19.а) 3x2 3 y2 3a2 ;

9.20.а) xy ln y 1;

9.21.а) tg y 2x y ;

9.22.а) xy tg y ;

9.23.а) x3 y3 3xy 1;

2

2

2

9.24. а) x3 y 3 a3 ;

б) (x y)2 (x 3y)3 0 .

 

 

 

cost

 

 

 

x

 

 

 

 

,

 

cos 2t

 

б)

 

 

 

 

 

sin t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

.

 

 

cos 2t

 

 

 

 

 

 

 

б) arctg

y

ln(x2

y2 ) .

 

 

 

 

x

 

 

 

б) ey 2x 5y .

б) y ln x xln y 1.

 

x 2ln ctg t 1,

б)

 

y tg t ctg t.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

2

,

 

 

x 1

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y tg

 

 

1 t .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x e

2t

,

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

y cos

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

x t3 1,

б)

y t3 1.

x a bsin2 t,

б) y a b cos3 t.

x t 1t ,

б)

y 5t t .

25

x ln(2t 1),

9.25. а)

y

1

;

 

cost

 

 

 

x ln(2t 1),

9.26.а) 1

y ;

cos2 t

9.27.а) xy ex ey 0 ;

9.28.а) arctg xy 12 ln(x2 y2 ) ;

9.29.а) xy 5 sin y ;

б) y

y

2xy 0 .

x

 

 

б) exy cos(x y) y .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t ,

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y 3 t .

 

 

 

 

 

 

 

x cost t sin t,

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y sin t t cost.

 

 

cos

3

t

 

 

 

 

x

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos 2t

 

 

 

б)

 

sin

3 t

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos 2t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

x 5

2t

1,

9.30. а)

ln(x y) ln

ln(xy)

;

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

y 5t 2t.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x sin e

2t

,

9.31. а)

y

2

x sin y ;

 

 

б)

 

 

 

 

 

y e2t 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x tg

2

t,

 

9.32. а) arctg y 4x 5y ;

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y 3ctg t.

З а д а н и е 10

Исследовать функцию и построить ее график.

10.1.y x 1 2 .

x 1

10.4.

y

2

 

.

 

 

 

 

 

 

 

1 x2

 

 

 

5

2

 

10.7. y 2x

3

5x

3

1.

 

 

 

 

 

 

10.3. y ln(2x2 3) .

10.2. y 33 x2 2x .

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

10.5. y 3

 

3

 

 

10.6. y x2e

 

.

 

 

x

x 1

.

x

10.8. y (1 x2 )3 .

10.9. y lg

 

1 x2

 

.

 

 

26

10.10. y

cos 2x

.

 

10.11. y

x2 2

.

 

 

 

 

 

10.12.

 

y

 

 

2

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 5x

 

 

 

 

 

 

 

cos x

 

 

 

 

 

x2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

10.13. y lg x2 3x 2 . 10.14. y x6 3x4

3x2

5 .

 

 

10.15. y e x

x2 .

 

 

 

 

 

2x 1

 

 

 

 

 

 

x4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.16.

y

 

 

.

 

10.17. y

 

.

10.18. y 3

(x 1)2

3 x2

1.

 

 

 

 

 

 

 

x3

1

 

 

 

 

 

(x 1)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.19. y3 6x2 x3 .

10.20. y e

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

10.21. y x 2arctg x .

x2 4 x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3

2x2 7x 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

10.22.

y

 

.

10.23. y

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

10.24. y (x 2)e x .

 

 

 

 

 

 

 

2x2

 

 

1 x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

x 1

.

10.25.

 

 

. 10.26.

y

3

(x

 

2)

2

3

(x

 

1)

2

. 10.27.

(1

x)(1 x2 )

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

4

 

y ln x

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x4 y2 (x2 1)3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.28.

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

10.29. y

 

e

 

 

 

x .

 

 

 

 

 

10.30.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.31. y arcsin

 

 

2x

10.32. y x ln(x 1) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ

З а д а н и е 1. Решение произвольных систем линейных алгебраических уравнений методом Гаусса

П р и м е р 1. 1. Решить методом Гаусса систему уравнений

x1 2x2 x3 2,2x1 x2 x3 3,x1 3x2 x3 5.

Решение. Составим матрицу из коэффициентов при неизвестных и свободных членов:

1

 

 

 

2

1

2

 

 

 

 

 

 

A

2

1

1

3

.

 

1

3

1

5

 

 

 

27

Умножая первую строку матрицы А поочередно на 2, 1 и прибавляя соответственно ко второй и третьей, получаем матрицу

 

 

1

2

1

 

2

 

 

 

 

A1

 

 

0

 

 

 

 

.

 

 

3

1

 

1

 

 

 

0

1

0

 

3

 

 

 

 

 

 

Поменяем в матрице A1 местами вторую и третью строки. Затем умножим полученную вторую строку на 3 и прибавим к последней строке. Получим матрицу

 

 

 

1

2

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

0

 

3

.

 

 

 

 

 

 

0

0

1

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Матрице A2 соответствует система уравнений

 

 

 

x 2x x 2,

 

 

 

 

 

1

 

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 3,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3 8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отсюда получаем x 8,

x

 

3,

x 4 . Ответ:

X (4 3

8)T .

3

2

 

 

1

 

 

 

 

 

 

П р и м е р 1. 2. Решить методом Гаусса систему уравнений

 

 

x1 x2 x3 x4 1,

 

 

 

 

x2 2x3 2x4 2,

 

 

3x1

 

 

 

 

 

 

 

3x3 6x4 7,

 

 

2x1 4x2

 

 

7x 5x 6x 6x 6.

 

 

 

1

 

 

2

3

 

4

 

 

Решение. Составив матрицу из коэффициентов при неизвестных и свободных членов, умножая первую строку матрицы А поочередно на 3, 2, 7 и прибавляя соответственно ко второй, третьей и четвертой строке, получим:

1

1

1

1

 

1

1 1 1

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

 

( 3) ( 1)

 

3

1

2

 

2

 

 

0

1

 

1

 

2

4

3

6

 

7

 

 

0

6

5

8

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

5

6

6

 

6

 

 

0

2

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

28

1

1

1

1

 

1

1

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

0

2

1

1

 

1

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

2

5

 

8

 

0

2

1

1

 

1 .

 

 

 

 

 

 

2

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

5

 

 

0

0

0

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полученная матрица равносильна системе уравнений

x

x

x

x 1,

 

1

2

3

4

2x2 x3 x4 1,

 

 

2x3 5x4 8.

 

 

 

Система имеет три уравнения и четыре неизвестных. Выбирая, например,

x4

в качестве

 

 

 

 

свободной

 

неизвестной

и полагая x4 C , находим

x

5

C 4,

x

5

 

3

C,

x

5

 

 

3

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2

 

2

2

 

4

 

1

 

2

 

 

4 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

3

 

 

5

 

3

 

5

 

T

 

Ответ:

X

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

C 4

C , где C R .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

4

 

 

2

 

4

 

2

 

 

За д а н и е 2. Векторы. Прямая и плоскость в пространстве

Пр и м е р. Даны координаты вершин треугольной пирамиды A1 A2 A3 A4 :

A1(2; 0; 1) , A2 (0; 1; 2) , A3 (2; 3; 8) ,

A4 (1; 0; 3) . Найти:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) проекцию вектора A1 A2 на вектор A3 A4 .

 

 

 

 

( 2; 1;

3) ,

 

( 1;

3;

5) .

Находим векторы

A1 A2

A3 A4

Скалярное произведение этих векторов:

A1 A2 A3 A4 ( 2) ( 1) 1 ( 3) ( 3) ( 5) 2 3 15 14 .

Длина вектора A3 A4 :

A3 A4 ( 1)2 ( 3)2 ( 5)2 1 9 25 35 .

Проекцию A1 A2 на A3 A4 находим по формуле

 

 

 

 

 

 

A1 A2

 

A3 A4

 

 

14

 

.

Пр

 

 

A1 A2

A3 A4

 

 

 

 

A3 A4

 

35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

2)

 

площадь грани A1 A2 A3 . Так как

A1 A2

 

( 2 ;1; 3) ,

A1 A3

(0; 3; 7) , то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

j

k

 

 

 

 

 

1

3

 

 

 

2

3

 

 

 

 

2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

A A A

 

 

 

A A A A

 

 

 

2

1

3

 

 

i

 

j

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

1 2 1 3

 

 

2

 

 

0

3

7

 

 

 

 

 

2

3

7

 

 

 

0

7

 

 

 

 

0

3

 

 

 

 

 

1

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12 16i 14 j 6k 8i 7 j 3k 64 49 9 122 .

3)объем пирамиды:

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

1

3

 

 

 

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

A1 A2 A1 A3 A1 A4

 

 

 

0 3

7

 

 

 

 

 

 

 

6

6

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

2

 

 

 

 

 

 

4)

расстояние от

вершины

A1

до

плоскости,

 

 

 

в

которой лежит грань

A2 A3 A4 . Уравнение плоскости A2 A3 A4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

y 1

z 2

 

 

 

2

 

 

10

 

x

 

2

10

 

( y 1)

 

2

2

 

 

(z 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

5

 

 

1 5

 

 

 

1

5

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20x 0 ( y 1) 4(z 2) 20x 4z 8 0 или A2 A3 A4 : 5x z 2 0.

Расстояние от точки A1 до плоскости A2 A3 A4

d ( A1; A2 A3 A4 )

 

 

 

5 2 1 2

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

0

2

 

 

 

2

26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

( 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5) расстояние от вершины A1

 

до

прямой

A2 A3 есть

 

 

высота A1H

треугольника A1 A2 A3 , т. е.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2SA A A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d ( A1; A2 A3 ) A1H

 

 

 

 

 

2

122

 

 

 

 

 

 

2 122

 

2

61

 

1 2 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A2 A3

 

 

22 22

102

108

 

 

54

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A2

H

A3

 

30

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]