
- •Министерство образования и науки российской федерации
- •2013 Г. Содержание
- •Предисловие
- •Порядок выполнения и оформления лабораторных работ
- •Методические указания общего характера по применению средств программы "Wolfram Mathematica 7"
- •1. Списки и множества
- •Задания:
- •2. Числовые системы
- •Задания:
- •3. Алгебра многочленов
- •Задания:
- •4. Векторы и матрицы
- •Задания:
- •5. Уравнения и системы уравнений
- •Задания:
- •6. Функции действительных переменных
- •Задания:
- •Литература
Задания:
4.1. Даны
матрицы
и
.
(Задать матрицы самостоятельно по
образцам с учетом указаний преподавателя.)
Требуется вычислить матрицы:
;
;
;
.
Образцы:
,
4.2. Требуется
выполнить умножение матриц
и
:
1) ,
;
2) ,
.
4.3. Требуется
вычислить определитель
матрицы
:
1) ;
2)
;
3) ;
4)
.
4.4. Требуется
вычислить обратной матрицы
для данной матрицы
:
1) ;
2)
;
3)
;
4) ;
5)
.
4.5. Даны
матрицы
и
.
Требуется решить матричное уравнение
.
1) ,
;
2) ,
.
4.5. Требуется решить системы линейных уравнений:
1)
2)
3)
4)
4.6. Пусть
даны векторы
и
.
Требуется:
(a) найти
длины векторов
и
;
(b) найти
угол межу векторами
и
;
(c) найти
проекцию
вектора
на вектор
;
(d) найти
проверить, что
.
1) ,
;
2) ,
;
3) ,
;
4) ,
.
4.7. Пусть
даны векторы
и
.
Рассмотреть треугольник, образованный
концами векторов
,
.
Требуется найти длины сторон и углы
треугольника, используя данные
упражнения 4.6.
5. Уравнения и системы уравнений
Цель работы состоит в освоении технологий решения типовых задач по теме "Уравнения и системы уравнений".
Key words: Equal (==), Solve, Resolve, LinearSolve.
Возможные пути к ресурсам из окна Documentation Center:
1) Mathematics
and Algorithms
Equation Solving.
2) ) Mathematics
and Algorithms
Matrices and Linear Algebra
Linear Systems.
Пусть
имеется выражение
,
содержащее незамещенную переменную
.
Запись вида
,
где
- известное значение, называютуравнением,
причем
становитсянеизвестной
переменной. Значение
называютчастным
решением
уравнения, если при замещении
выполняется равенство
.Общее
решение
- это множество всех частных решений.
Если
же имеется некий список выражений
,
содержащих незамещенные переменные из
списка
,
то возникаетсистема
уравнений
как запись вида
где
- известные значения, а
- неизвестные переменные. Список значений
называютчастным
решением
системы уравнений, если при одновременном
замещении всех переменных (
)
выполняются все равенства
.Общее
решение
- это множество всех частных решений.
Если
есть отдельное уравнение или система
уравнений, то возникает задача о
нахождении общего решения. В системе
Mathematica
имеются т. н. решатели,
предназначенные для поиска общих решений
уравнений и систем уравнений. Во многих
случаях10применяют решательSolve.
Чтобы решить уравнение и систему
уравнений (),
можно написать:
Всякая
запись вида
распознается программойWM7
как предикат
(неопределенное логическое выражение)
и, тем самым, может иметь имя.
;
;
то обращения к решателям могут быть представлены следующим образом:
Задания:
5.1. Требуется решить уравнения:
1) ;
2)
;
3) ;
4)
.
5.2. Требуется решить системы уравнений:
1) ,
;
2) ,
.
5.3. Требуется решить системы уравнений:
1) ,
,
;
2) ,
,
.
5.4. Требуется
найти значения параметра
,
при которых многочлены
и
имеют общий корень. Найти соответствующие
общие корни.
1) ,
;
2) ,
;
3) ,
;
4) ,
.
5.5. Требуется
найти значения параметра
,
при которых многочлен
имеет кратный корень. Найти соответствующие
кратные корни (с указанием кратности).
1) ;
2)
;
3) ;
4) ;
5.6. Требуется
найти значения параметров
и
,
при которых многочлен
имеет кратный корень кратности
.
Найти соответствующие кратные корни
(с указанием кратности).
12) ;
13) ;
14) ;
15) .
5.7. Требуется решить системы линейных уравнений:
1)
2)