Элементы линейной алгебры. Линейные пространства. Учебное пособие
.pdf
|
1 3 |
|
|
2 1 |
|
|
2 |
2 |
, |
||||||
28. A1 = |
0 |
|
1 |
, |
A2 = |
1 |
|
2 |
|
, |
A3 = |
2 |
1 |
||
|
2 1 |
|
|
|
|
3 |
|
1 |
|
|
4 |
4 |
|
||
A4 = |
1 |
1 , |
B1 = |
4 0 |
|
, |
B2 = |
4 |
4 , |
||||||
|
1 |
2 |
|
|
|
|
3 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
B3 = |
1 4 |
|
, |
|
B4 = |
3 |
2 . |
|
|
|
|
||||
|
2 1 |
|
|
1 |
1 |
|
|
|
1 1 |
|
|||||
29. A1 = |
1 |
|
1 , |
A2 = |
2 |
2 |
, |
A3 = |
2 |
1 |
, |
||||
|
1 1 |
|
|
|
3 |
2 |
|
|
|
1 0 |
|
||||
A4 = |
1 |
2 |
|
, |
B1 = |
2 |
2 |
|
, |
B2 = |
2 |
2 , |
|||
|
2 1 |
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
||||
B3 = |
3 |
0 |
|
, |
B4 = |
1 4 . |
|
|
|
|
|||||
|
0 2 |
|
|
3 |
1 |
|
|
|
|
2 |
3 |
|
|||
30. A1 = |
1 |
2 |
, |
A2 = |
1 |
1 |
, |
|
A3 = |
2 |
0 |
, |
|||
|
1 1 |
|
|
|
1 |
4 |
|
|
|
|
2 |
3 |
|
||
A4 = |
3 |
3 |
|
, |
B1 = |
0 |
3 , |
|
B2 = |
2 |
2 , |
||||
|
2 3 |
|
|
|
0 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
||
B3 = |
1 4 , |
|
B4 = |
2 |
2 . |
|
|
|
|
||||||
ЗАДАНИЕ 31. Докажите, что каждая из двух систем данных функций является базисом в пространстве многочленов степени не выше двух. Найдите матрицу перехода от базиса f1; f2;f3 к базису g1; g2; g3 линейного пространства R[x]2 и координаты многочлена h(x) в базисе (f1; f2; f3); если известны его координаты 10 ; 20 ; 30 в базисе (g1; g2; g3):
f x |
|
x |
x2 |
, |
f |
x |
) = 2 |
x + 2x2 |
, |
f |
x |
|
x2 |
. |
|
|
|
|
||||
1. 1( |
) = 3 + |
|
+2 |
, |
|
2( |
2 |
, |
|
|
3( |
) = 2 + |
|
|
|
2 |
. |
|||||
g1(x) = 1 + x x |
|
|
g2(x) = x 2x |
|
|
g3(x) = 3 2x + 2x |
||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
, |
f2(x) = 1 |
|
|
2 |
, |
|
|
|
|
|
x2 |
. |
|
||||
2. f1(x) = 3 + 3x + x |
|
2x + x2 |
f3(x) = 2 + 3x + |
2 |
. |
|
||||||||||||||||
g1(x) = 2 x, |
|
|
|
|
|
g2(x) = 1 3x x |
, |
g3(x) = 2 + x + x |
|
|
||||||||||||
2 |
|
2 |
|
2 |
3. f1(x) = 2 2x 2x |
, |
f2(x) = 2 + 2x |
, |
f3(x) = 3 x + x2. |
g1(x) = 1 3x 3x , |
|
g2(x) = 2 + 2x, |
g3(x) = 1 x x . |
|
101
4. f1(x) = 1 + 2x 2 |
|
|
2 |
, |
|
f |
|
x |
|
2 |
x |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
. |
|
||||||||||||||||||||
x |
|
|
|
|
2 |
( |
) = |
|
|
|
|
|
2 |
, |
|
|
f3(x) = 2 + 3x 2 |
. |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
g1(x) = 3 3x + x , |
|
|
|
|
|
|
|
g2(x) = 2 2x + 2x |
|
|
|
g3(x) = 1 x + x |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5. f1(x) = 2 +23x 2x2, |
|
f2(x) = 1 + x, |
|
|
2 |
, |
|
|
|
|
f3(x) = 1 + 2x x2. |
2 |
. |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
g1(x) = 3 + x , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g2(x) = 2 + 2x x |
|
|
|
|
g3(x) = 3 + 2x + x |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
6. f1(x) = 2 + x 2x2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
f2(x) = 2 + 2x2, |
|
|
|
2 |
, |
|
f3(x) = 2 2x + x2.2 |
. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
g1(x) = 2 x 2x , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g2(x) = 2 x + 3x |
|
|
g3(x) = 2 + 2x + 3x |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7. |
f |
x |
|
|
x |
|
|
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
f2(x) = 1 x + |
x2 |
, |
|
|
f |
x |
) = 2 + |
x |
|
|
x2 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
1( |
) = 1 |
2 + |
|
|
2, |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
, |
|
|
|
3 |
( |
|
|
|
2. |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
g1(x) = 1 + 2x 3x |
|
, |
|
|
|
|
|
g2(x) = 3 + 3x x |
|
|
|
|
g3(x) = 1 x x . |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8. |
f |
x |
) = 1 + |
x |
|
x2 |
, |
|
|
|
|
f |
x |
|
|
|
x + 2x2 |
, |
|
|
|
|
f |
x |
|
x |
|
|
x2 |
. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
1( |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
( |
) = 1 + |
|
|
2 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
( |
) = |
+ 2 |
|
|
|
|
2 |
. |
|
||||||||||||||||||
g1(x) = 2 2x + x |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
g2(x) = 3 + 2x |
|
|
|
|
|
|
|
|
g3(x) = 2 + 3x + x |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
, |
|
|
|
f2(x) = x |
|
|
2 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
. |
|
|
|
|||||||||||||
9. f1(x) = 2 + 2x +22x |
|
|
|
|
22x |
|
|
|
|
|
|
f3(x) = 1 + 2x + |
|
2 |
. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
g1(x) = 3 + 2x + 3x |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
g2(x) = x 2x |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
g3(x) = 3 + x + x |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
10. |
f x |
|
1 + |
x + 2x2 |
, |
f |
|
(x) = |
|
1 + x |
|
|
x2 |
, |
|
|
f |
|
(x) = 1 |
|
2x |
|
|
x2 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
1( |
) = |
|
2 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
, |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
|
|
|||||||||||||||||
g1(x) = 2 3x + 3x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g2(x) = 1 + x + 2x |
|
|
|
|
g3(x) = 1 x + x . |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
11. f1(x) = 1 + 2x 2 2x2, |
|
f2 |
(x) = |
2 + 2x2, |
|
|
2 |
, |
|
|
|
|
f3 |
(x) = 3 + x x2. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
g1(x) = 1 x + 3x |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
g2(x) = 3 + 3x + x |
|
|
|
|
g3(x) = 2 2x. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
, |
|
|
f |
|
x |
|
2 + |
x |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(x) = 1 + x + |
|
x2 |
|
|
|
||||||||||||||||
12. f1(x) = 1 2x +2 x |
|
|
|
|
|
2 |
( |
) = |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
, |
f3 |
|
|
2 |
. |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
g1(x) = 1 + x 3x |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
g2(x) = 1 + 2x + 3x |
g3(x) = 1 + 3x x |
. |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
13. f1(x) = 3 + 2x + x2, |
|
|
f2 |
(x) = |
1 + x, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f3 |
(x) = 1 + x + x2. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
g1(x) = 2 + x + 2x2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g2(x) = 2 + x x2, |
|
|
|
|
|
g3(x) = 1 2x2. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
14. f1(x) = 1 x 2 x2, |
|
f2 |
(x) = |
3 + 3x + x2, |
2 |
, |
|
f3 |
(x) = 2 x 2 |
x2. |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
g1(x) = 1 + 2x 2x |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
g2(x) = 2 3x + x |
|
|
g3(x) = 3 2x . |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
x2 |
, |
|
f |
x |
|
3 |
x |
|
|
x2 |
, |
|
|
|
|
|
f |
x |
) = 1 |
2 |
x |
|
|
|
x2 |
. |
|
|||||||||||||||||
15. f1(x) = 2 2 |
2 + |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
( |
) = |
2+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
( |
|
+ 2 |
. |
|
|||||||||||||||||||||||||||
g1(x) = 2 + 3x x , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g2(x) = 2 x |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g3(x) = 3 x + x |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 + x |
|
x2 |
, |
|
|
|
|
|
|
(x) = 1 x + x |
2 |
. |
|
|
|
|
||||||||||||||||
16. f1(x) = x x |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
f2 |
(x) = |
2 |
2 |
, |
|
|
|
|
f3 |
|
|
|
2 |
. |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
g1(x) = 1 + 3x x |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
g2(x) = 2x + 3x |
|
|
|
|
|
|
g3(x) = 2 x + 3x |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
17. f1(x) = x x2, |
2 |
, |
|
|
|
|
|
f2 |
(x) = |
1 + x 2 |
x2, |
|
|
|
|
|
f3 |
(x) = 3 x + 2x2. |
2 |
. |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
g1(x) = 1 3x 2x |
|
|
|
|
|
|
g2(x) = 2x x , |
|
|
|
|
|
|
|
|
g3(x) = 2 x 2x |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
18. f1(x) = 1 x + x2, |
|
|
|
|
|
f2 |
(x) = |
2 + x 2x2, |
2 |
, |
|
f3 |
(x) = 1 + x2. |
|
|
|
|
2 |
. |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
g1(x) = 2 x, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g2(x) = 2 + x 2x |
|
|
g3(x) = 3 + x x |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
102
f x |
) = 1 |
x |
|
|
2x2 |
, |
|
|
|
|
f |
|
(x) = 1 |
|
|
2x |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
|
(x) = 2 + 3x |
x2 |
|
|||||||||||||||||||||
19. 1 |
( |
|
+ |
|
|
2 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
. |
||||||||||
g1(x) = 2 + 2x x |
|
|
|
|
|
|
|
|
g2(x) = 1 x, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g3(x) = 1 2x + 2x |
|
|
. |
|
||||||||||||||||||||||||||||
f x |
+ x + 2x2 |
, |
|
|
|
|
f |
|
(x) = |
|
1 |
|
x |
|
2x2 |
, |
f |
|
(x) = 1 + 2x |
x2 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
20. 1 |
( |
) = 3 2 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
||||||||||||||
g1(x) = 3x + x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g2(x) = 3 + 2x x |
|
|
, |
g3(x) = 1 2x + x . |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
21. f1 |
(x) = 1 |
x |
|
|
|
x2 |
, |
|
|
f |
x |
|
|
|
|
|
x |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
x |
|
|
|
x |
|
|
x2 |
|
|
|
|
|
||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
( |
) = |
1 |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
( |
) = |
2 + |
|
+ 2 2. |
|
|
|
|||||||||||||||||||
g1(x) = 1 x + 2x , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g2(x) = 2 + 3x, |
|
|
|
|
|
|
|
|
g3(x) = 2 + 2x x . |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
22. f1 |
(x) = 1 + 22x + x2, |
f2 |
(x) = |
2 |
2x + x2,2 |
, |
|
f3 |
(x) = |
2x x2. |
2 |
. |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
g1(x) = 3 2x x , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g2(x) = 3 + 2x 3x |
|
g3(x) = 3 + 2x + x |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
|
||||||
23. f1 |
(x) = 2 + 3x2+ x |
|
, |
f2 |
(x) = 1 + 32+ 2x |
|
, |
f3 |
(x) = 1 2x 2 |
. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
g1(x) = 3 + 2 + 3x |
, |
|
|
|
|
|
|
|
g2(x) = 1 x |
, |
|
|
|
|
|
|
|
g3(x) = 2 3 + x |
. |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
24. f1 |
(x) = 1 2 |
x + x2, |
|
|
f2 |
(x) = |
2 |
+ 3x, |
|
|
|
2 |
, |
|
|
|
f3 |
(x) = |
1 2x + x2. |
2 |
. |
||||||||||||||||||||||||||||||
g1(x) = 3x 2x , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g2(x) = 3 2x + x |
|
|
|
g3(x) = 1 + x 3x |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
25. f1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
, |
|
|
|
|
f |
x |
|
x |
|
|
x2 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
x |
|
|
|
|
x |
+22 |
x2: |
||||||||||||
(x) = 1 + x 22 |
, |
|
|
|
|
|
2 |
( |
) = |
|
|
|
|
|
|
2 |
, |
|
|
|
|
|
3 |
( |
) = |
2 2 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
g1(x) = 3 2x + 3x |
|
|
|
|
|
|
g2(x) = 2 + x x |
|
|
|
|
|
g3(x) = 1 x 2x : |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
26. f1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2: |
|||||||
(x) = 1 x 2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
f2 |
(x) = |
2 |
+ x x |
|
, |
|
|
|
f3 |
(x) = 2 x + 3 |
2 |
: |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
g1(x) = 1 + 2x 3x |
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
g2(x) = 3 + 2x x |
|
|
|
g3(x) = 3 + 2x 3x |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
f x |
|
|
x + 3x2 |
, |
|
|
f |
|
(x) = 1 + x + 2x2 |
, |
|
|
|
f |
|
(x) = 1 |
|
x2: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
27. 1 |
( |
) = 1 + 2 |
2 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
, |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
2 |
: |
|
|||||||||||
g1(x) = 2 x + x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g2(x) = 2 x x |
|
|
|
|
|
g3(x) = 2 x x |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
28. f1 |
(x) = 1 x |
|
x2 |
, |
|
|
|
|
|
f |
x |
|
x |
|
|
|
x2 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
x |
|
2 + |
x |
|
x2: |
||||||||||||||||||
|
|
2 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
( |
) = |
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
, |
|
|
3 |
( |
) = |
|
+ 2 |
|
|
2 |
: |
|||||||||||||||
g1(x) = 3 2x + x |
|
|
|
|
|
|
|
|
g2(x) = 1 3x 3x |
|
g3(x) = 1 + x + 2x |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x + |
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
:2 |
|
|||||||||||||
29. f1 |
(x) = 2x + 3x |
|
2, |
|
|
|
|
|
|
|
f2 |
(x) = 3 |
2 |
, |
|
, |
|
|
|
|
f3 |
(x) = 2 + x + x |
|
|
: |
||||||||||||||||||||||||||
g1(x) = 1 + x + 3x |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
g2(x) = 3x x |
|
|
|
|
|
|
g3(x) = 1 + 2x + x |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
30. f1(x) = 1 + 2x2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
:2 |
|
|||||||||||||||
2x |
|
, |
f2 |
(x) = 1 |
+ x2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
f3 |
(x) = 2 + x x |
|
|
: |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
g1(x) = 1 + 3x 2x |
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
g2(x) = 2 x |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
g3(x) = 3 + 2x x |
|
|||||||||||||||||||||||||||
103
Учебники и учебные пособия
1.Б е к л е м и ш е в а Л. А. , П е т р о в и ч А.Ю., Ч у б а р о в И. А. Сборник задач по аналитической геометрии и линейной алгебре.- М. : Физматлит, 2012.
2.Б е к л е м и ш ев Д.В. Курс аналитической геометрии и линейной алгебры: Учеб.для вузов. М. : Физматлит, 2009.
3.В и н б е р г Э.Б. Курс алгебры. МЦМНО, 2019.
4.В о е в о д и н В. В. Линейная алгебра.- М. : Наука, 1974.
5.Г а н т м а х е р Ф . Р. Теория матриц.- М. : Физматлит, 2004.
6.И л ь и н В. А. , К и м Г. Д. Линейная алгебра и аналитическая геометрия.- М. : Проспект, 2007.
7.И л ь и н В. А. , П о з н я к Э . Г. Линейная алгебра.- М. : Физматлит, 2005.
8.К и м Г. Д. , К р и ц к о в Л. В. Алгебра и аналитическая геометрия. Теоремы и задачи. Том I, том II(l) , том II(2).- М. : Зерцало, 2003.
9.К о с т р и к и н А. И. Кн. 2: Линейная алгебра. - М.: Физматлит, 2004.
10.К о с т р и к и н А. И . , М а н ии Ю. И . Линейная алгебра и геометрия.- М .: Лань, 2005.
11.К у р о ш А. Г. Курс высшей алгебры.- М. : Лань, 2005.
12 . П р о с к у р я ко в И. В. Сборник задач по линейной алгебре.- М. : Бином, 2005.
13.Сборник задач по алгебре / Под ред. К о с т р и к и н а А. И . - М. : Физматлит,
2001 .
14.Сборник задач по аналитической геометрии и линейной алгебре / Под ред. Ю.М.Смирнова, МЦМНО, 2016.
104
Учебное издание
Автор:
Рыжиков Владимир Николаевич
кандидат физ.-мат.наук, доцент кафедры общей математики и математической физики Тверского государственного университета
ЭЛЕМЕНТЫ ЛИНЕЙНОЙ АЛГЕБРЫ. ЛИНЕЙНЫЕ ПРОСТРАНСТВА
Учебное пособие
Технический редактор А.В. Жильцов Подписано к использованию 10.03.2023.
Усл. печ. л. 6.1. Заказ №46.
Электронный образовательный ресурс.
Издательство Тверского государственного университета Адрес: 170100, г. Тверь, Студенческий пер. 12, корпус Б.
Тел. (4822) 35-60-63.
