
- •И.И. Мамаев, з.Г. Донец
- •Глава 1. Матрицы и определители
- •§1. Матрицы и их виды
- •§2. Определители 2, 3 и n-го порядка
- •§3. Действия над матрицами
- •2 Способ (с помощью элементарных преобразований):
- •§5. Ранг матрицы.
- •§6.Формулы Крамера
- •§7. Метод Гаусса
- •§8. Матричный метод решения систем линейных уравнений
- •§10.1 Линейная зависимость векторов
- •§10.2 Базис и размерность линейного векторного пространства
- •§11.1 Скалярное произведение двух векторов в r2 и r3
- •§11.2 Скалярное произведение двух n-мерных векторов. Евклидово пространство
- •§12. Линейные операторы
- •Алгебра линейных операторов
- •§13. Собственные векторы и собственные числа линейного оператора
- •Часть 2. Элементы аналитической геометрии
- •§1. Понятие уравнения линии. Составление уравнения линии
- •§2.Уравнение прямой с угловым коэффициентом
- •§8Расстояние от точки до прямой
- •§14Гипербола
- •§15Парабола
- •§16Приведение квадратичных форм к каноническому виду
- •§17Приведение общего уравнения кривой 2-го порядка к каноническому виду
- •§18.Уравнение плоскости, проходящей через данную точку перпендикулярно данному вектору
- •§19Общее уравнение плоскости
- •§20 Взаимное расположение двух плоскостей
- •§21 Нахождение координат любой точки, принадлежащей данной плоскости.
- •22Прямая в пространстве
- •§23Угол между прямыми в пространстве
- •Условия параллельности и перпендикулярности
- •Литература
- •Учебное издание
- •355011,Г.Ставрополь,ул 45-я параллель,36.
- •355011,Г. Ставрополь,ул. 45-я Параллель,36
§6.Формулы Крамера
Пусть дана система двух линейных уравнений с двумя неизвестными:
.
,,
Окончательно имеем:
- формулы
Крамера.
Пример:
Замечание:
ll
§7. Метод Гаусса
В основе метода Гаусса лежит
последовательное исключение неизвестных. С помощью элементарных преобразований, система уравнений приводится к ей равносильной ступенчатого или треугольного вида, из которой последовательно, начиная с последних переменных, находят все остальные.
При решении методом Гаусса можно:
переставлять местами два любых уравнения системы;
умножать обе части уравнения на произвольное, отличное от нуля число;
прибавлять к обеим частям одного уравнения соответствующие части другого, умноженного на какое-то постоянное число.
Система обычно решается с помощью преобразований расширенной матрицы (матрицы коэффициентов при неизвестных и свободных членов).
Если в результате преобразования матрицы:
система приводится к треугольному виду, то она имеет единственное решение
система приводится к трапецоидальному виду, то она имеет бесконечное множество решений.
В результате элементарных преобразований появится уравнение вида:
система решений не имеет
Пример 1: Методом Гаусса решить систему уравнений
Запишем полученную систему треугольного вида
Пример 2.
Пусть система приводится к виду трапеции:
~
~обозначим
Имеем:
;
Итак:
(-2+С; 3-2С; С)-общее решение
При
находим бесконечное множество конкретных
решений.
§8. Матричный метод решения систем линейных уравнений
Пусть дана система уравнений:
Введем
обозначения:
Тогда первую часть этой системы можно будет представить в виде произведения двух матриц, а всю систему можно записать в виде матричного уравнения:
.
Чтобы
решить это матричное уравнение, нужно
обе части слева умножить на
:
Замечание: Матричным методом можно решать систему уравнений, если матрица А невырожденная.
Пример: Решить матричным способом систему уравнений
§9. n-мерные векторы. Линейные операции над n-мерными векторами. Понятие линейного векторного пространства
Определение 1.
Упорядоченный набор чисел, записанный
в виде
,
называетсяn
- мерным вектором,
где
- его координаты или компоненты
.
Понятие n
- мерного вектора широко используется
в экономике: некоторый набор товаров
можно охарактеризовать вектором
,
а соответствующие цены - вектором
.
Векторы можно:
умножать на действительное число
;
складывать
.
Эти операции обладают следующими свойствами:
1.
- переместительное (коммутативное).
2.
- сочетательное (ассоциативное)
3.
- ассоциативное относительно числового
множителя
4.
- распределительное (дистрибутивное)
5.
- дистрибутивное относительно суммы
числовых
множителей.
Существует нулевой вектор
такой, что
Для любого вектора
существует противоположный вектор
такой, что
- для любого вектора
.
Определение 2.
Множество векторов с действительными
компонентами, в котором определены
действия
и
,
удовлетворяющие 8- ми свойствам (аксиомам),
называетсялинейным
векторным
пространством.