- •1 ПЕРЕЧЕНЬ МАТЕРИАЛОВ
- •2 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
- •3 ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ СТУДЕНТУ ПО РАБОТЕ НАД ДИСЦИПЛИНОЙ «МАТЕМАТИКА»
- •4.2 Определители. Миноры и алгебраические дополнения
- •4.3 Обратная матрица
- •4.4 Ранг матрицы
- •4.6 Исследование систем линейных уравнений. Теорема Кронекера-Капелли. Метод Гаусса
- •4.7 Векторы. Линейные операции над векторами. Разложение векторов. Координаты вектора
- •4.8 Скалярное произведение векторов
- •4.9 Векторное произведение векторов
- •4.10 Смешанное произведение векторов
- •4.11 Полярная система координат. Уравнение линии на плоскости
- •4.11.1 Полярная система координат
- •4.11.2 Уравнение линии на плоскости
- •4.12 Прямая на плоскости
- •4.12.1 Различные виды уравнений прямой
- •4.12.2 Взаимное расположение прямых на плоскости
- •4.13 Плоскость в пространстве
- •4.13.1 Различные виды уравнения плоскости
- •4.13.2 Взаимное расположение плоскостей
- •4.14 Прямая в пространстве
- •4.14.1 Различные уравнения прямой в пространстве
- •4.14.2 Взаимное расположение прямых в пространстве
- •4.15 Прямая и плоскость в пространстве
- •4.16 Кривые второго порядка
- •4.16.1 Окружность
- •4.16.2 Эллипс
- •4.16.3 Гипербола
- •4.16.4 Парабола
- •4.17 Поверхности второго порядка
- •4.17.1 Цилиндры и конусы
- •4.17.2 Канонические уравнения поверхностей второго порядка
- •5 ВВЕДЕНИЕ В МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
- •5.1 Числовая последовательность, предел числовой последовательности. Функция и предел функции
- •5.2 Бесконечно малые и бесконечно большие функции. Сравнение бесконечно малых
- •6.2 Правила дифференцирования. Производная сложной функции. Таблица производных
- •6.3 Производная показательно-степенной функции. Логарифмическое дифференцирование
- •6.4 Производные функций, заданных неявно и параметрически
- •6.5 Дифференциал функции, его геометрический смысл. Применение дифференциала в приближенных вычислениях
- •6.6 Производные и дифференциалы высших порядков
- •6.7 Приложения теорем Ролля, Лагранжа, Коши. Правило Лопиталя
- •6.8 Формула Тейлора и ее приложения
- •7 ПРИМЕНЕНИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ИСЧИСЛЕНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНКЦИЙ И ПОСТРОЕНИЯ ГРАФИКОВ
- •7.1 Возрастание и убывание функции. Точки экстремума функции
- •7.2 Наибольшее и наименьшее значения функции на отрезке
- •7.3 Выпуклость и вогнутость кривой. Точки перегиба
- •7.4 Асимптоты графика функции
- •7.5 Общая схема исследования функции и построения графика
- •7.6 Векторная функция скалярного аргумента
- •7.7 Предел, непрерывность и производная векторной функции скалярного аргумента
- •7.8 Касательная прямая и нормальная плоскость к пространственной кривой
- •7.9 Кривизна плоской линии
- •7.10 Понятие эволюты и эвольвенты
- •7.11 Кривизна и кручение пространственной кривой. Формулы Френе
- •ПРАКТИКУМ ПО МАТЕМАТИКЕ. ЧАСТЬ I
- •Занятие 2. Матрицы и действия над ними
- •Занятие 8. Векторы. Линейные операции над векторами. Скалярное произведение векторов
- •Занятие 9. Векторное и смешанное произведения векторов
- •Занятие 10. Прямая на плоскости
- •Занятие 12. Прямая в пространстве. Прямая и плоскость в пространстве
- •Занятие 13. Кривые второго порядка на плоскости
- •Занятие 20. Дифференцирование функций, заданных параметрически и неявно. Дифференциал функции
- •Занятие 24. Монотонность функций. Экстремум. Наибольшее и наименьшее значения функций. Выпуклость и вогнутость графиков функций
- •РАЗДЕЛ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ
- •ТИПОВОЙ РАСЧЕТ № 1 ЭЛЕМЕНТЫ ЛИНЕЙНОЙ АЛГЕБРЫ И АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГЕОМЕТРИИ
- •КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1
- •Контрольная работа «Элементы линейной алгебры и аналитической геометрии»
- •Контрольная работа «Предел функции. Непрерывность и дифференцируемость функции»
- •ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ
- •Программа дисциплины
- •Экзаменационные вопросы для студентов 1 курса (1 семестр)
- •Перечень учебно-методических пособий
Контрольная работа «Элементы линейной алгебры и аналитической геометрии»
Вариант 1
1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее:
x + x + x = 4, |
|
x + x + x = 3, |
||||
1 |
2 |
3 |
|
2 |
3 |
4 |
а) методом Крамера x1 |
− x2 |
+ 2x3 =1, |
б) методом Гаусса |
x1 |
− x2 |
+ x4 =1, |
−x + 2x + x = −1; |
|
x + x + 2x = 4. |
||||
|
1 |
2 3 |
|
1 |
3 |
4 |
2. |
Найти длину вектора a = 3m −5n , если |
|
= |
|
=1, |
|
|
m |
n |
(m, n) = π . |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Привести к каноническому виду уравнение прямой 2x −3y −3z −9 = 0, |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
x −2y + z +3 = 0. |
4. |
Даны |
координаты вершин пирамиды |
А1А2А3А4: A1 (0; 0; 0), A2 (3; −2; 1), A3 (1; 4; 0), |
||||
A4 (5; 2; 3). |
Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вершины А4 на |
||||||
грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды. |
|||||||
5. |
Построить на плоскости кривую x2 +8x + 2y + 20 = 0 , приведя ее уравнение к каноническо- |
||||||
му виду. |
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 2
1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее:
x −2x − x = −2, |
|
|
|
|
x −2x − x = 0, |
|
|
|
||||||
1 |
2 |
3 |
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
|
|
а) методом Крамера x1 + 2x3 |
− x3 = 0, |
б) методом Гаусса |
x1 + 2x3 − x4 |
= 0, |
|
|
|
|||||||
x +3x =1; |
|
|
|
|
x +3x = 0. |
|
|
|
|
|
||||
1 |
3 |
|
|
|
|
|
1 |
4 |
|
|
|
|
|
|
2. Какой угол образуют |
единичные векторы |
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
орто- |
||
m |
n , если векторы |
a = m −n, |
b = 3m +6n |
|||||||||||
гональны?
3. Найти уравнение прямой, проходящей через точку М (–1; 3) и точку перес ечения прямых
2x − y −1 = 0, 3x + y −4 = 0 .
4. Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: A1 (3; 1; 0), A2 (0; 7; 2), A3 (−1; 0; −5),
A4 (4; 1; 5) . Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вершины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды.
5. Построить на плоскости кривую 3x2 −4y2 =18x +15 , приведя ее уравнение к каноническому виду, найти фокусы.
Вариант 3
1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее:
252
|
|
|
|
x1 − x2 + x3 |
=1, |
|
x |
− x |
+ x |
=1, |
|
||||
|
|
|
|
|
1 |
2 |
4 |
|
|
||||||
а) методом Крамера |
x |
− x |
− x |
=1, |
|
б) методом Гаусса x2 + x3 − x4 =1, |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
2x − x + x = 0, |
|
||||||||
|
|
|
|
|
2 |
3 |
1 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
2x1 − x3 + x4 = 0; |
|
|
1 |
3 |
4 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3x1 + x4 = 5. |
|
|||
2. Определить длины диагоналей параллелограмма, построенного на векторах a = 3m + 4n |
и |
||||||||||||||
b = m −2n , если |
|
= |
|
=1, |
|
= |
π |
. |
|
|
|
|
|
||
m |
n |
(m, n) |
3 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Привести к каноническому виду уравнение прямой x +3y −3z −6 = 0, |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x −2y + z +3 = 0. |
|
|
||
4. Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: A1 (3; 1; 1), A2 (1; 4; 1), |
A3 (1; 1; 7), |
|
|||||||||||||
A4 (3; 4; −1) . Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вершины А4 |
на |
||||||||||||||
грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды. |
|
|
|
|
|||||||||||
5. Построить на плоскости кривую |
x2 + 2y2 − 2x +8y + 7 = 0 , приведя ее уравнение к кано- |
||||||||||||||
ническому виду, найти фокусы. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Вариант 4
1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее:
x |
+ 2x |
− x =1, |
б) методом Гаусса |
x |
+ 2x |
− x = 0, |
||
а) методом Крамера |
1 |
2 |
3 |
|
1 |
2 |
4 |
|
2x1 + x2 + x3 = −2, |
|
2x1 + x2 + x3 = 0, |
||||||
x |
− x + x = −1; |
|
x |
− x + x = 0. |
||||
|
1 |
3 |
2 |
|
|
1 |
3 |
4 |
2.Найти скалярное произведение векторов a, b , если a = 2i + j −k, b = j + 2k .
3.Найти уравнение прямой, проходящей через точку М (0; 3) и точку пересечения прямых x − y −1 = 0, −3x + y −4 = 0.
4.Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: A1 (5; 1; 0), A2 (7; 1; 0), A3 (2; 1; 4),
A4 (5; 5; 3) . Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вершины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды.
5. Построить на плоскости кривую x2 +8x + y +15 = 0 , приведя ее уравнение к каноническому виду.
Вариант 5
1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее:
|
2x2 + 2x3 −4x1 = 2, |
|
2x |
+ 2x |
−4x |
|
|
=1, |
|
|
||||
|
|
|
2 |
3 |
4 |
|
|
= |
2, |
|
||||
а) методом Крамера |
|
|
− x = −2, |
б) методом Гаусса |
|
3x |
+ x − x − x |
|
|
|||||
3x + x |
1 |
2 |
3 |
|
4 |
|
|
|
||||||
|
|
1 2 |
3 |
|
x + x + x + x = −1, |
|
||||||||
|
x1 |
+ x2 + x3 =1; |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
= 0. |
||
|
|
|
|
|
4x |
+ 4x |
+ 2x |
|
−4x |
|||||
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
4 |
|
|
253
2. Зная, что |
|
a |
|
= 2, |
|
b |
|
= 5, (a,b) = |
2π |
, определить, при каком значении α взаимно перпендику- |
||||
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
3 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лярны векторы |
|
|
|
|
|
|
||||||||
p = αa +17b и |
q = 3a −b . |
|||||||||||||
3. Даны уравнения сторон треугольника x +2y −1 = 0, 5x +4y −17 = 0, x −4y +11 = 0 .
Составить уравнение прямой, проходящей через одну из вершин треугольника параллельно противоположной стороне.
4. Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: A1 (0; 0; 0), A2 (5; 2; 0), A3 (2; 5; 0),
A4 (1; 2; 4 ). Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вершины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды.
5. Построить на плоскости кривую x2 + y2 + 4x −10y + 20 = 0, приведя ее уравнение к каноническому виду, найти фокусы.
Вариант 6
1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее:
|
2x1 − x2 − x3 = −3, |
2x |
− x |
− x |
= −3, |
||||
|
|
1 |
3 |
4 |
|
||||
а) методом Крамера |
+ x2 |
−2x3 |
|
б) методом Гаусса 3x1 + x2 −2x3 = 0, |
|||||
|
3x1 |
= 0, |
x − x − x = −1, |
||||||
|
x − x − x =1; |
|
1 |
2 |
3 |
|
|||
|
1 |
2 |
3 |
|
6x |
− x |
− x |
−3x = 2. |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
2. |
При каких значениях α и β векторы a = αi − j + 2k иb = 5i +β j −k |
коллинеарные? |
|||||||
3. |
На прямой 2x + y +11 = 0 |
найти |
точку, равноудаленную от двух данных точек |
||||||
A(1; 1), B (3; 0) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: A1 (3; 1; 1), A2 (1; 4; 1), A3 (1; 1; 7), |
||||||||
A4 (3; 4;−1) . Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вершины А4 на |
|||||||||
грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды. |
|
|
|
|
|||||
5. |
Построить на плоскости кривую 5x2 +18y −30x +9y2 +9 = 0 , приведя ее уравнение к кано- |
||||||||
ническому виду, найти фокусы.
Вариант 7
1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее:
|
|
3x + 2x − x =1, |
б) методом Гаусса |
3x + 2x − x − x =1, |
|||||
а) методом Крамера 1 |
2 |
3 |
|
1 |
2 3 4 |
||||
|
|
6x1 + 4x2 −2x3 = 2, |
|
6x1 + 4x2 + x3 + 2x4 = 2, |
|||||
|
|
|
− x2 − x3 |
=1; |
|
|
|
+ 2x2 + 2x3 +3x4 =1. |
|
|
|
x1 |
|
|
3x1 |
||||
2. На векторах |
|
(4;− |
5; 0) |
и |
|
(0; 4; −2) построен треугольник АВС . Вычислить длину |
|||
AB |
AC |
||||||||
его высоты, опущенной из вершины В на сторону АС.
3. Найти проекцию точки Р (3; 1; –1) на плоскость x + 2y +3z −30 = 0 . 254
4. Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: A1 (3; 1; 0), A2 (1;−2; 1), A3 (0; 1; 7),
A4 (−3; 4;−1) . Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вершины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды.
5. Построить на плоскости кривую 5x2 +18y −30x −9y2 +9 = 0 , приведя ее уравнение к каноническому виду, найти фокусы.
Вариант 8
1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее:
x − x |
− x |
= −1, |
б) методом Гаусса |
3x − x − x − x = 0, |
|||||
а) методом Крамера |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
4 |
||
−x1 + x2 + x3 =1, |
|
5x1 +3x2 + x3 + x4 = 2, |
|||||||
x − x |
− x |
= 0; |
|
x + 2x + x + x =1. |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
2. Даны векторы OA = 2i −3 j + k, OB = i + 4 j, OC = −4i + j + k, OD = −5i −5 j +3k. Доказать, что диагонали АС и BD четырехугольника ABCD взаимно перпендикулярны.
3. Найти точку пересечения прямой |
x −1 |
= |
y +1 |
= |
z |
и плоскости 2x +3y + z −1 = 0 . |
|
1 |
|
−2 |
6 |
||||
|
|
|
|
|
|||
4. Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: |
A1 (−3; 1; 2), A2 (1;−2; 1), A3 (1; 1; 0), |
||||||
A4 (2; 4;−1) . Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вершины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды.
5. Построить на плоскости кривую −5x2 +18y −30x +9y2 +9 = 0 , приведя ее уравнение к каноническому виду, найти фокусы.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 9 |
|
|
1. |
Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее: |
||||||||||||||||
а) |
|
|
|
|
x − x − x = −1, |
2x − x + x − x =1, |
|||||||||||
методом Крамера 1 |
2 |
3 |
|
|
|
|
|
б) методом Гаусса |
1 |
2 3 4 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
x1 + x2 + x3 =1, |
|
|
|
x1 |
−2x2 +3x3 + x4 = 3, |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
−2x2 − x3 = 0; |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
x1 |
5x1 −4x2 +5x3 − x4 = 5. |
||||||||||
2. |
Выяснить, компланарны ли векторы a |
= 2i +5 j +7k, b = i + j −k, c = i + 2 j + 2k. |
|||||||||||||||
3. |
Через |
прямую |
|
x −2 |
= |
y |
|
= |
z +1 |
|
провести плоскость, |
параллельную прямой |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
−2 |
1 |
|
|
|
|
|||
|
x |
= |
y −2 |
= |
z +3 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−1 |
|
2 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: A1 (3; 1; 1), A2 (1; 5; 1), |
A3 (1; 1; −3), |
|||||||||||||||
A4 (−4; 4;−1) . Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вершины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды.
255
5. Построить на плоскости кривую 18y −30x +9y2 +9 = 0, приведя ее уравнение к каноническому виду.
Вариант 10
1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее:
а) |
|
x − x −2x = −1, |
б) методом Гаусса |
x + x − x = 2, |
|
|||||
методом Крамера 1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
|
||||
|
|
x1 + x2 + x3 =1, |
|
|
3x1 −3x2 + 2x3 = 5, |
|
||||
|
|
|
−2x2 |
− x3 = 0; |
|
|
|
−3x2 |
+ x3 =16. |
|
|
|
x1 |
|
|
9x1 |
|
||||
2. |
Найти |
площадь |
параллелограмма, |
построенного |
на |
векторах |
||||
a = 2i +5 j +7k, b = i + j −k, c = i + 2 j + 2k.
3.Составить уравнение плоскости, проходящей через начало координат перпендикулярно плоскостям x +5y − z +7 = 0, 3x − y + 2z −3 = 0 .
4.Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: A1 (0; 1; 1), A2 (−2; 4; 1), A3 (1; 1; −3),
A4 (3; 5; −1) . Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вершины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды.
5. Построить на плоскости кривую 5x2 +18y −30x = 0 , приведя ее уравнение к каноническому виду.
256
