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

Математика. Ч. 2-1

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
28.12.2025
Размер:
521.83 Кб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Белорусский национальный технический университет

Кафедра «Математические методы в строительстве»

Е. Л. Ерошевская

МАТЕМАТИКА

Учебно-методическое пособие для студентов строительных специальностей

В2-х частях Часть 2

Рекомендовано учебно-методическим объединением по образованию в области строительства и архитектуры

Минск

БНТУ

2020

1

УДК 519.2 (075.8) ББК 22.1я7

Е78

Рецензенты:

кафедра высшей математики Белорусского аграрного технического университета (зав. кафедрой, кандидат физ.-мат. наук,

доцент А. А. Тиунчик);

доцент кафедры аналитической экономики и эконометрики Белорусского государственного университета,

канд. физ.-мат. наук М. В. Дубатовская

Ерошевская, Е. Л.

Е78 Математика : учебно-методическое пособие для студентов строительных специальностей: в 2 ч. / Е. Л. Ерошевская. – Минск : БНТУ, 2020. – Ч. 2. – 63 с.

ISBN 978-985-583-110-6 (Ч. 2).

Данное пособие предназначено для студентов первого курса (1-й семестр) дневного и заочного отделений.

В нем излагаются элементы линейной алгебры, векторы, метод координат, элементы аналитической геометрии, дифференциальное исчисление функции одной переменной и его применение к исследованию функций. Разобрано достаточное количество примеров, которые поясняют смысл основных понятий при решении задач.

Данное издание имеет целью помочь студентам в их самостоятельной работе при изучении тем первого семестра.

Первая часть была издана в 2018 г.

 

УДК 519.2 (075.8)

 

ББК 22.1я7

ISBN 978-985-583-110-6 (Ч. 2)

© Ерошевская Е. Л., 2020

ISBN 978-985-550-889-3

© Белорусский национальный

 

технический университет, 2020

2

Занятие № 1 и № 2

Тема: Матрицыидействиясними. Методывычислений определителей

Задания первого уровня

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

3

 

 

 

1. Найти размер матрицы А: А

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Сложить матрицы

1

2

5

 

6

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

4

7

 

8

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

3

 

 

 

Найти α · А, если α = 3, А

 

4

.

 

 

 

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Х

 

 

 

1

 

что 2Х + 3А = Е, где

Найти

матрицу

из

 

 

условия,

 

1

4

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

3

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Перемножить матрицы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

2

1

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

3

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 1

 

2 1 2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

 

3

 

1

2

 

 

1 3

2

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

3

 

 

3

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1

 

 

 

5

4

3

 

 

 

 

 

7.

A

 

2

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и В

 

0

 

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

8.

Вычислить ƒ(А), если ƒ x х2

2х

1

1, A

0

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

9.

Вычислить определитель

 

 

4

5

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

10.

 

Вычислить определитель по правилу треугольника:

 

1

 

4

6

 

 

 

 

 

 

 

1

3

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

2 1

7

; б)

0 2 1

 

.

 

 

 

 

 

3

 

5

2

 

 

 

 

 

 

 

4

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

3

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

 

Решить уравнение

 

 

4

 

 

 

5

1

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

1

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

х

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12.

 

Решить неравенство

 

 

2

1

1

 

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

2

1

 

 

13.

 

Вычислить определитель с помощью разложения по элемен-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

там первого столбца

 

 

2

1

 

 

 

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

14.

 

Вычислить определитель с помощью разложения по элемен-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

3

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

там второй строки:

 

4

1

 

 

 

 

3

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3 2

 

 

 

 

 

 

15.

 

Пользуясь свойствами определителей, вычислить определи-

 

1

2

3

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тель:

0

2

5

9

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

3

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

4

6

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задания второго уровня

1.

 

 

 

 

 

 

2 3

 

 

 

7

 

 

 

 

3 2 4

 

Вычислить

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

5 1 2

4

2.

3

13

0

,

Найти размеры матрицы 2А – 3В + С, если А

2

1

 

 

 

5

 

 

2 7

 

4

 

 

14 50 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

 

 

 

,

С

5 3 10

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 5 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

5

3

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

0

6

 

 

НайтиматрицуХизусловияА+ Х= 2А , где А

1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3

 

 

Найти произведение матриц:

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

1

1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

 

 

 

1 0

1

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

и В 1 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

 

3

0

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

6

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

1 3

 

 

 

 

0 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

7.

Показать,

что матрица А

 

1

 

является корнем мно-

 

3

 

 

 

гочлена Р х х2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

х 14.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

8.

Вычислить ƒ(А), если ƒ х

3х

2

2х 5 ,

 

2

4

1

 

 

А

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

5

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

9.

Вычислить определитель

 

3х

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

5х

 

 

 

 

 

 

 

 

10. При каких значениях а обращается в нуль определитель

 

 

а 3

5

 

?

 

 

 

 

1

а 3

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

2

4

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

Вычислить определитель по правилу Саррюса:

 

 

7

3

2

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1

2

 

 

 

 

12.

Вычислить определитель по правилу

треугольника:

 

1

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

6

5

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х2

х

1

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

Решить уравнение

 

4

2

1

0 .

 

 

 

9

3

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

1

1

 

0 .

 

 

 

 

 

 

14.

Решить неравенство

 

 

3

 

х

8

 

 

 

 

 

 

1

 

2

2

 

 

 

1

х

х2

1

 

15. Построить график функции у

1

1

1

.

 

2

3

9

1

 

 

 

 

 

 

 

16. Пользуясь свойствами определителей, вычислить определители:

 

1

3

5

 

 

 

sin2α

1

cos2α

 

 

 

1 3 7

5

4

 

 

 

 

 

 

а)

2

4

8

;

 

б)

sin2β

1

cos2β

;

 

в)

2 1

9

11

3

;

 

6

9

1

 

 

 

sin2γ

1

cos2 γ

 

 

 

3 4

8

1

0

 

 

1

1

1

2

 

 

 

 

1

2

3

4

 

 

 

1

1

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

1

3 2

3

 

; д)

 

2

1 2 3

 

; е)

1

2

3

1

 

.

 

 

 

 

2

7

8

9

 

 

 

3

2

1

2

 

 

 

2

3

6

4

 

 

 

 

 

 

4

1

5

6

 

 

 

4

3

2

1

 

 

 

3

5

9

4

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

Домашнее задание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

1

2

 

 

3

 

1

1.

Даны матрицы А 0

 

4

5 ;

В 2

 

1 . Проверить

 

 

 

 

 

 

2

 

1 1

 

 

0

 

3

справедливость свойств транспонирования А В Т

ВТ АТ .

2.

Вычислить

4

3 28

 

93 7

3

 

 

 

7

 

 

38

 

126

 

 

.

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

2

1

 

 

 

 

 

5

0

2

3

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 .

 

 

 

 

 

 

3.

Вычислить

 

4

1

5

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 1 1 2

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1 2

 

 

 

 

4

 

 

 

4.

Вычислить

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2 3

 

 

 

2

 

1 .

 

 

 

 

 

 

 

3

3 4

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

 

1

2

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

А 3

2

1 ; В 0

1 ; С 2 .

Найти А·С, В·А, А·В,

еслиэтовозможно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

6.

Вычислить ƒ(А), если ƒ х 3х2

4 ,

А

0

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

7.Решить уравнения:

 

 

3

х

х

 

1

1

1

 

 

 

 

 

а)

 

2

1

3

0 ; б)

2

5 х

2

 

0 .

 

 

х 10

1

1

 

8 х

3

3

 

 

 

 

3

2

1

 

 

 

8. Решить неравенство

 

1

х

2

0 .

 

 

1

2

1

 

7

9. Пользуясь свойствами определителей, вычислить определители:

 

 

 

 

2

4

1

 

 

 

 

 

2

7

8

1

 

 

 

2

3

3

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 15 18 91

 

 

 

2 1 1 2

 

 

 

 

 

а)

 

4 2 1

; б)

 

; в)

 

;

 

 

 

 

 

 

 

3

1

5

 

 

 

 

 

0

0

0

0

 

 

 

6

2

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

13

39

1

 

 

 

2

3

0

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 28 38 48

 

 

 

 

 

2 3 4 5

 

 

 

1 2 5

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

 

 

4 14 19 24

 

; д)

 

 

3 5 2 4

 

; е)

3 1 15 18

 

.

 

 

 

7 5 3 1

 

 

 

5 4 3 2

 

2 1

0

7

 

 

 

 

1 3 5 7

 

 

 

 

 

4 2 5 3

 

 

 

3 1 1

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

56

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

0

3

;

3.

 

69 ;

4.

25

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. А

С

14

 

 

 

 

 

7

6

5

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, B А

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

2

15

7. а) 4

22; 4

22 ; б) 4 7;4

7 ;

 

5

;

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. х 4; ;

 

9. а) 120; б) 0; в) –72; г) 0; д) –2858; е) 320.

8

Занятие № 3

Тема: Обратная матрица. Решение невырожденных систем линейных алгебраических уравнений матричным методом и по формулам Крамера

Задания первого уровня

1.Найти матрицу А–1, обратную данной матрице А, если:

1

3

 

1

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

2 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) А

 

б) А

4 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

4

 

 

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

4

 

 

13

7

2. Решить уравнение А · Х = В, где

А

1

2

1

,

В

 

5

1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

3

 

 

 

1

2х1 х2 х3 3 3. Решить систему матричным способом 3х1 х2 5х3 2 .

х1 3х2 х3 4

4.Решить систему по формулам Крамера:

 

 

2х 3у 8

 

2х 3у 5z 11

а)

; б)

х 5у 2z 5 .

 

 

 

7х 5у 3

 

3х 6 у 4z 3

 

 

 

 

Задания второго уровня

1.Найти матрицу А–1, обратную данной матрице А, если:

 

1

1

2

 

 

2 5

7

а) А

 

1 2

1

;

б) А

 

6

3

4

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

1

 

 

 

 

5

2

 

 

 

 

 

 

 

 

3

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3

4

 

2.

 

Найти матрицу Х из уравнения А · Х = В, где А

 

2

5

 

,

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

1

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

 

3

 

 

3.

 

 

 

2

1

0

 

 

4

3

 

2

 

 

 

 

Найти матрицу Х, если Х

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

1

1

1

 

 

1

2

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Решить систему матричным способом:

 

 

х1 х2 х3 6

2х 7 у 13z 0

 

 

 

 

а) 5х1 4х2 3х3 22 ; б) 3х 14 у 12z 18 .

 

 

 

10х

 

5х

 

 

х 23

5х 25у 16z 39

 

 

 

 

 

1

2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Решить систему по формулам Крамера:

 

 

 

 

 

 

 

5х

 

8х

 

х 7

х 2 у 3z 4t 11

 

 

 

 

 

 

2

х у 5z t 3

 

 

 

 

а)

 

1

 

2

 

 

3

 

.

 

 

 

х1 2х2 3х3 1 ;

б)

2 у z 2t 1

 

 

 

2х

3х

2х 9

3х

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

3

х у 5z t 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Домашнее задание

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

2

1

3 2

 

2

4

 

Найти матрицу Х, если

Х

 

3

 

 

3

.

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2

5

 

 

1

2.Найти матрицу Х из уравнения А · Х + В = С, где

2

1

0

 

 

6

5

 

 

1

2

0

 

;

 

5

 

 

 

 

А

 

B

 

; C 13

.

 

3

1

1

 

 

 

3

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

3х1 х2 2х3 4 3. Решить систему матричным способом: х1 х2 х3 3 .

2х1 х2 4х3 6

10