- •Долгіх, В. М.
- •1. МАТРИЦІ Й ВИЗНАЧНИКИ
- •1.1. МАТРИЦІ. ВИДИ МАТРИЦЬ
- •Види матриць
- •Деякі властивості добутку матриць
- •Властивості транспонування матриці
- •1.3. ВИЗНАЧНИКИ
- •Властивості визначників
- •1.4. ОБЕРНЕНА МАТРИЦЯ
- •Обчислення оберненої матриці методом елементарних перетворень
- •1.5. РАНГ МАТРИЦІ
- •1.5. РАНГ МАТРИЦІ
- •Обчислення рангу матриць методом елементарних перетворень
- •Поняття про лінійну залежність і незалежність рядків матриці
- •1.6. ПРИКЛАДИ ЗАСТОСУВАННЯ МАТРИЦЬ В ЕКОНОМІЦІ
- •Таблиця 1.1
- •Таблиця 1.2
- •Таблиця 1.3
- •Питання для самоперевірки
- •1.7. Вправи
- •2. СИСТЕМИ ЛІНІЙНИХ АЛГЕБРАЇЧНИХ РІВНЯНЬ
- •2.1. ОСНОВНІ ОЗНАЧЕННЯ
- •2.2. СХЕМА ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМ. ТЕОРЕМА КРОНЕКЕРА-КАПЕЛЛІ
- •Схема дослідження систем
- •2.3. МЕТОД ГАУССА (метод послідовного виключення невідомих)
- •2.4. МЕТОД ЖОРДАНА-ГАУССА (метод повного виключення невідомих)
- •2.5. СИСТЕМИ ЛІНІЙНИХ ОДНОРІДНИХ АЛГЕБРАЇЧНИХ РІВНЯНЬ
- •Однорідні системи n-го порядку (n рівнянь із n невідомими)
- •2.6. СИСТЕМИ n ЛІНІЙНИХ РІВНЯНЬ ІЗ n НЕВІДОМИМИ
- •2.6.1. Матричний метод розв’язування систем (метод оберненої матриці)
- •2.6.2. Розв’язування систем методом Крамера
- •2.7. ВЛАСНІ ВЕКТОРИ ТА ВЛАСНІ ЧИСЛА МАТРИЦІ
- •2.8. ПРИКЛАДИ ЗАСТОСУВАННЯ СИСТЕМ В ЕКОНОМІЦІ
- •Таблиця 2.1
- •Таблиця 2.2
- •Питання для самоперевірки
- •2.9. Вправи
- •Таблиця 2.3
- •Таблиця 2.4
- •Таблиця 2.5
- •3. ЕЛЕМЕНТИ ВЕКТОРНОЇ АЛГЕБРИ
- •3.1. ОСНОВНІ ОЗНАЧЕННЯ
- •3.3. ЛІНІЙНА НЕЗАЛЕЖНІСТЬ ВЕКТОРІВ
- •3.4. БАЗИС. РОЗКЛАДАННЯ ВЕКТОРА ЗА БАЗИСОМ
- •Лінійні операції над векторами в координатній формі
- •3.5. АФІННА СИСТЕМА КООРДИНАТ
- •3.6. ПРОЕКЦІЯ ВЕКТОРА НА ВІСЬ
- •3.7. ВЕКТОРИ В ОРТОНОРМОВАНОМУ БАЗИСІ. ДЕКАРТОВА ПРЯМОКУТНА СИСТЕМА КООРДИНАТ
- •Лінійні операції над векторами в базисі
- •3.8. НАПРЯМНІ КОСИНУСИ ВЕКТОРА
- •3.9. ПОДІЛ ВІДРІЗКА В ЗАДАНОМУ ВІДНОШЕННІ
- •3.10. СКАЛЯРНИЙ ДОБУТОК ВЕКТОРІВ
- •3.10. СКАЛЯРНИЙ ДОБУТОК ВЕКТОРІВ
- •Алгебраїчні властивості скалярного добутку
- •Геометричні властивості скалярного добутку
- •Скалярний добуток в ортонормованому базисі
- •Деякі важливі формули
- •3.11. ВЕКТОРНИЙ ДОБУТОК ВЕКТОРІВ
- •Алгебраїчні властивості векторного добутку
- •Геометричні властивості векторного добутку
- •Векторний добуток в ортонормованому базисі
- •3.12. МІШАНИЙ ДОБУТОК ВЕКТОРІВ
- •Основна алгебраїчна властивість мішаного добутку
- •Геометричні властивості мішаного добутку
- •Мішаний добуток в ортонормованому базисі
- •Лінійні операції над векторами
- •3.13.2. Лінійна незалежність векторів. Базис і координати
- •3.13.3. Евклідів n-вимірний простір En
- •Алгебраїчні властивості скалярного добутку
- •Кут між векторами в евклідовому просторі En
- •Таблиця 3.1
- •Питання для самоперевірки
- •3.14. Вправи
- •4. АНАЛІТИЧНА ГЕОМЕТРІЯ НА ПЛОЩИНІ
- •4.1. СИСТЕМИ КООРДИНАТ НА ПЛОЩИНІ
- •4.1.1. Декартова прямокутна система координат
- •4.1.2. Полярна система координат
- •Зв’язок між полярними та прямокутними декартовими координатами точки
- •4.1.3. Перетворення системи координат
- •Паралельне перенесення осей
- •4.2. ЛІНІЯ НА ПЛОЩИНІ. ОСНОВНІ ОЗНАЧЕННЯ
- •Параметричні рівняння лінії
- •Таблиця 4.1
- •Лінія в полярних координатах
- •Таблиця 4.2
- •4.3. ПРЯМА НА ПЛОЩИНІ
- •4.3.1. Різні форми рівнянь прямої
- •Умови паралельності й перпендикулярності двох прямих
- •4.3.3. Нормальне рівняння прямої
- •Ознаки нормального рівняння
- •4.3.4. Відстань від точки до прямої
- •4.3.5. Приклади розв’язування задач
- •4.3.6. Приклади застосування лінійної залежності в економіці
- •Лінійна залежність між витратами й обсягом виробництва продукції
- •Питання для самоперевірки
- •4.3.7. Вправи
- •4.4. АЛГЕБРАЇЧНІ ЛІНІЇ ДРУГОГО ПОРЯДКУ НА ПЛОЩИНІ
- •4.4.1. Основні поняття
- •4.4.2. Коло
- •4.4.4. Гіпербола
- •4.4.6. Криві другого порядку. Узагальнення
- •Питання для самоперевірки
- •4.4.7. Вправи
- •5. АНАЛІТИЧНА ГЕОМЕТРІЯ У ПРОСТОРІ
- •5.1. ПЛОЩИНА У ПРОСТОРІ R3
- •5.1.1. Різні форми рівнянь площини
- •Ознаки нормального рівняння
- •5.1.2. Відхилення та відстань точки від площини
- •5.1.3. Кут між двома площинами. Умови паралельності та перпендикулярності двох площин
- •5.1.4. Приклади розв’язування задач
- •5.2. ПРЯМА У ПРОСТОРІ R3
- •5.2.1. Різні форми рівнянь прямої
- •5.2.3. Відстань від точки до прямої у просторі R3
- •5.2.4. Відстань між паралельними прямими у просторі R3
- •5.2.5. Відстань між перехресними прямими у просторі R3
- •Умови паралельності й перпендикулярності прямої та площини
- •Питання для самоперевірки
- •5.2.7. Вправи
- •5.3. АЛГЕБРАЇЧНІ ПОВЕРХНІ ДРУГОГО ПОРЯДКУ
- •5.3.1. Загальне рівняння поверхні другого порядку
- •5.3.2. Еліпсоїд. Сфера
- •5.3.3. Однопорожнинний гіперболоїд
- •5.3.4. Двопорожнинний гіперболоїд
- •5.3.5. Конус другого порядку
- •5.3.6. Еліптичний параболоїд
- •5.3.7. Гіперболічний параболоїд
- •5.3.8. Циліндри
- •Питання для самоперевірки
- •5.3.9. Вправи
- •СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
Приклад 3.18. Довести лінійну незалежність системи векторів:
r |
= (1, 0, 0, 0), |
r |
|
r |
r |
|
a1 |
a2 = (1, 1, 0, 0), |
a3 = (1, 1, 1, 0), |
a4 = (1, 1, 1, 1). |
|||
► Покажемо, що лінійна комбінація векторів дорівнює нулю |
||||||
тільки при нульових коефіцієнтах, тобто: |
|
|||||
|
r |
r |
r |
r |
r |
|
|
c1a1 |
+ c2 a2 |
+ c3a3 |
+ c4 a4 = 0 Û c1 = c2 = c3 = c4 = 0. |
c1(1, 0, 0, 0) + c2(1, 1, 0, 0) + c3(1, 1, 1, 0) + c4(1, 1, 1, 1) = (0, 0, 0, 0) Û
Û(c1, 0, 0, 0) + (c2, c2, 0, 0) + (c3, c3, c3, 0) + (c4, c4, c4, c4) = (0, 0,…, 0) Û Û (c1, c1 + c2, c1 + c2 + c3, c1 + c2 + c3 + c4) = (0, 0,…, 0) Þ
ì c1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0, |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
|
|
|
||
ï |
|
+ c2 |
|
|
|
|
|
= 0, |
1 |
1 |
|
0 |
|
0 |
|
|
|
||
ïc1 |
|
|
|
|
|
|
|
= 1 ¹ 0 Þ c1 = c2 = c3 = c |
4 = 0. |
||||||||||
Þ í |
c |
+ c |
|
|
+ c |
|
|
|
|
Þ D = |
1 |
1 |
|
1 |
|
0 |
|||
ï |
2 |
3 |
|
|
= 0, |
|
|
|
|
|
|||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ï c |
+ c |
2 |
+ c |
3 |
+ c |
4 |
= 0 |
1 |
1 |
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|||
î |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
r |
, |
r |
, |
r |
лінійно незалежна. < |
|
|
|
Отже, система векторів a1, |
a2 |
a3 |
a4 |
|
||||||||||||||
|
Максимальна кількість лінійно незалежних векторів простору на- |
||||||||||||||||||
зивається розмірністю простору. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
Базисом n-вимірного простору називається впорядкована |
сукуп- |
ність n лінійно незалежних (базисних) векторів. Одним із базисів про-
стору Rn є сукупність векторів |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
r |
|
|
|
|
r |
|
|
|
r |
= (0, 0, ...,1). |
|
(3.39) |
||||
e1 |
= (1, 0, ..., 0), e2 = (0, 1, ..., 0), |
..., en |
|
|||||||||||||
Крім цього базису, в n-вимірному просторі існує незліченна без- |
||||||||||||||||
ліч інших базисів. |
|
|
r |
|
|
простору може бути розкладе- |
||||||||||
Будь-який |
вектор x n-вимірного |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
r |
r |
|
r |
|
: |
|
|
|
|
ний по n лінійно незалежних векторах q |
, q |
,…, q |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
r |
|
r |
r |
|
1 |
r 2 |
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
x = λ1 q1 + λ2 q2 +…+ λn qn . |
|
|
|
|
r |
(3.40) |
|||||||
Числа λ1, λ2,…, λn |
називаються координатами вектора x |
у дано- |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
му базисі. Для вектора x = (х1, x2, …, xn) числа х1, x2, …, xn є коорди- |
||||||||||||||||
|
|
r |
r |
r |
(3.39). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
натами у базисі e1 |
, e2 , |
..., en |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
3.13.3. Евклідів n-вимірний простір En |
|
|
|
||||||||||||
Нехай |
у |
|
|
|
r |
(1, |
0, …, |
|
0), |
r |
= |
(0, 1, |
…, |
0), |
…, |
|
базисіe1 = |
|
e2 |
||||||||||||||
r |
…, |
1) |
простору Rn |
задані |
|
|
|
r |
|
= (x1, |
x2, |
…, |
xn) і |
|||
en = (0, 0, |
вектори x |
|
||||||||||||||
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y = ( y1, y2 , ..., yn ). |
|
|
|
|
r |
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Скалярним добутком векторів x і |
y називається число |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
r |
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3.42) |
|
|
|
|
(x |
, y) = x1y1 + x2y2 +…+ xnyn. |
|
|
|
|
ДВНЗ “Українська академія банківської справи НБУ”
66