Пособие по математике для самостоятельной работы студентов 1-го курса направления 08.03.01 - «Строительство»
.pdf
( x′)2 − 3 ( y′)2 + |
2 |
|
( x′ − y′) − |
4 |
|
( x′ + y′) +1 = |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
= ( x′) |
2 |
− 3 ( y′) |
2 |
|
2 |
|
|
6 |
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
1 |
|
2 |
||||||
|
|
− |
|
|
|
|
x′ − |
|
|
|
y′ +1 = x′ − |
|
|
|
|
− 3 |
y′ + |
|
|
|
|
+ 2 = 0. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|||||
Замена переменных: x′′ = x′ − |
1 |
|
; y′′ = y′ + |
1 |
|
|
, |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||
тогда: ( x′′) |
2 |
− 3 ( y′′) |
2 |
+ 2 |
= 0, или |
|
|
|
( x′′)2 |
( y′′) |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
= −1 |
– |
это каноническое |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
2 3 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
уравнение гиперболы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
Результирующее преобразование координат: |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
( x′′ − y′′) +1; |
|
|
|
|||||||||||||||||||
x = |
|
|
|
|
|
|
|
x′′ + |
|
|
|
|
|
|
|
− y′′ − |
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
( x′′ + y′′) . |
|
|
|
||||||||||||||||||
y = |
|
|
|
|
|
|
x′′ |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
+ y′′ − |
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Каноническая |
|
система |
|
координат: |
начало |
в |
точке |
O′ (1; 0) , |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
e |
= |
|
|
|
|
|
|
i + |
|
|
|
|
|
|
|
|
j; e |
= − |
|
|
|
|
|
|
|
i + |
|
|
|
|
j соответствует |
повороту |
системы |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
координат на угол + π .
4
Задачи для самостоятельного решения.
1. Исследовать кривую второго порядка и построить ее. 1.1. 2 x 2 + 2 y 2 + 4 x y + 8 x + 8 y + 1 = 0
61
1.2.3 x 2 + 3 y 2 + 4 x y + 8 x + 1 2 y + 1 = 0 .
1.3.− x 2 − y 2 + 2 xy + 2 x − 2 y + 1 = 0 .
1.4.x 2 + y 2 − 8 x y − 2 0 x + 2 0 y + 1 = 0 .
1.5.2 x 2 + 2 y 2 − 4 x y − 8 x + 8 y + 1 = 0 .
1.6. 3 x 2 + 3 y 2 − 2 x y − 6 x + 2 y + 1 = 0 .
1.7.3 x 2 + 3 y 2 + 2 x y − 1 2 x − 4 y + 1 = 0 .
1.8.4 xy + 4 x + 4 y + 1 = 0.
1.9.−4 xy + 8 x + 8 y + 1 = 0.
1.10.3 x 2 + 3 y 2 − 4 x y + 6 x − 4 y − 7 = 0 .
1.11.2 x 2 + 2 y 2 − 2 x y + 6 x − 6 y − 6 = 0 .
1.12.−4 xy − 4x + 4 y + 6 = 0.
1.13.x 2 + y 2 + 4 x y + 4 x + 2 y − 5 = 0 .
1.14.5 x 2 + 5 y 2 − 2 x y + 1 0 x − 2 y + 1 = 0 .
1.15.4xy + 4x − 4 y + 4 = 0.
1.16.− x 2 − y 2 + 4 x y + 2 x − 4 y + 1 = 0 .
1.17. 3 x 2 + 3 y 2 − 4 x y + 4 x + 4 y + 1 = 0 .
1.18.2 x 2 + 2 y 2 − 2 x y − 2 x − 2 y + 1 = 0 .
1.19.4xy + 4x − 4 y − 2 = 0.
1.20.4xy + 4x − 4 y = 0.
1.21.x 2 + y 2 + 2 x y − 8 x − 8 y + 1 = 0 .
1.22.− 2 x 2 − 2 y 2 + 2 x y − 1 0 x + 6 y + 3 = 0 .
1.23.x 2 + y 2 + 4 x y − 8 x − 4 y + 1 = 0 .
1.24.− 3 x 2 − 3 y 2 + 4 x y − 6 x + 4 y + 2 = 0 .
1.25. x 2 + y 2 − 2 x y − 2 x + 2 y − 7 = 0 .
1.26.−2 xy − 2 x − 2 y + 1 = 0.
1.27.2xy + 2x + 2 y − 3 = 0.
1.28.− x 2 − y 2 − 4 x y − 4 x + 2 y + 2 = 0 .
1.29.4 x 2 + 4 y 2 + 2 x y + 1 2 x + 1 2 y + 1 = 0 .
1.30.− 4 x 2 − 4 y 2 + 2 x y + 1 0 x − 1 0 y + 1 = 0 .
62
Библиографический список
Основной
1.Письменный, Д.Т. Конспект лекций по высшей математике: полный курс\ Д.Т. Письменный. – 9-е изд. – М.: Айрис-пресс, 2009. – 608 с.
2.Ильин, В.А. Линейная алгебра. /В.А. Ильин, Э.Г. Позняк. – М.: Наука, – Физматлит, 1999. – 320 с.
3.Кремер, Н.Ш. Линейная алгебра: учебник и практикум\Н.Ш. Кремер, М.Н. Фридман. – М.: Юрайт, 2014. – 352 с.
Дополнительный
1. . Малугин, В.А. Математика для экономистов: Линейная алгебра. Курс лекций. / В.А. Малугин. – М.: Эксмо, 2006. – 224 с.
2. Задачи и упражнения по математическому анализу для втузов. /Под ред. Б. П. Демидовича . – М. : Астрель, 2004. – 495 с.
Перечень интернет ресурсов
1.Феоктистов Ю.А. Электронные лекции по математике для студентов 1-го курса заочной формы обучения всех направлений. – Белгород: Изд-во БГТУ, 2015 Режим доступа: https://elib.bstu.ru/Reader/Book/2015120716584942000000652849
2.Конев В.В. Линейная алгебра. М. : Астрель, 2014 Режим доступа:http://portal.tpu.ru/SHARED/k/KONVAL/Sites/Russian_sites/inde x1.htm
63
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение……………………………………………………………..……….……3
Глава 1. Линейные пространства………………………………………..……….4
1.1. Понятие линейного пространства…………………...……........ |
4 |
1.2. Базис и размерность линейного пространства………..…….….. |
4 |
1.3. Преобразование координат вектора при изменении |
6 |
базиса……………………………………………………………..…… |
|
1.4. Подпространства линейных пространств………………………. |
7 |
Глава 2. Линейные операторы………………………………………………..…18
2.1.Понятие линейного оператора………………………………….... 18
2.2.Общий вид линейного оператора………………………………... 19
2.3. Действия над линейными операторами……………………….… |
20 |
2.4. Преобразование матрицы линейного оператора при переходе к |
21 |
другому базису……………………………………………………….... |
|
2.5. Обратный оператор и его матрица…………………………….… |
22 |
2.6.Собственные векторы и собственные значения линейного |
22 |
оператора ………………………………………………………….…... |
|
2.7. Оператор простой структуры……………………………………. |
24 |
Глава 3. Функции на линейном пространстве……………..…………………..36
3.1.Линейные формы………………………………………...…….…. 36
3.2.Билинейные формы………………………………………………. 37
3.3.Квадратичные формы…………………………………….......….. 38
3.4.Приведение квадратичной формы к сумме квадратов методом Лагранжа……………………………………………........................…. 39
3.5.Приведение квадратичной формы к сумме квадратов методом Якоби………………………………………………...…........................ 40
3.6.Закон инерции квадратичных форм……………………………... 41 3.7.Знакоопределенные квадратичные формы на конечномерном
пространстве. Критерий Сильвестра ……………………………...… 42 Глава 4. Евклидовы пространства……………………………………….……..51
4.1.Определение евклидова пространства…...……………….……... 51
4.2.Длина (норма) вектора…………………………………………… 52
4.3.Угол между векторами…………………………………….……… |
53 |
4.4. Выражение скалярного произведения векторов через |
|
координаты векторов……………………………….….………….…... |
54 |
4.5. Ортогональные и ортонормированные базисы…………….…… |
54 |
4.6. Построение ортогонального базиса………………...……….…... |
56 |
Глава 5. Квадратичные формы на евклидовом пространстве……………......58 4.1.Приведение квадратичной формы к сумме квадратов в 58
ортонормированном базисе………………………………...................
4.2.Приведение уравнения кривой второго порядка к каноническому виду…………………………………………………... 58
64
Учебное издание
Феоктистов Юрий Александрович
Пособие по математике
для самостоятельной работы
Подписано в печать |
Формат 60 × 84/16. Усл. печ. л. |
.Уч.-изд. л. |
Тираж 75 экз. |
Заказ |
Цена |
Отпечатано в Белгородском государственном технологическом университете им. В. Г. Шухова
308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46.
65
Учебное издание
Феоктистов Юрий Александрович
Пособие по математике
для самостоятельной работы
Подписано в печать |
Формат 60 × 84/16. Усл. печ. л. |
.Уч.-изд. л. |
Тираж 75 экз. |
Заказ |
Цена |
Отпечатано в Белгородском государственном технологическом университете им. В. Г. Шухова
308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46.
