
- •1. Элементы линейной алгебры (14 часов)
- •1. Элементы линейной алгебры
- •1.1. Система линейных алгебраических уравнений
- •Определение 1
- •Определение 2
- •Определение 3
- •Определение 4
- •Определение 5
- •Определение 6
- •Определениe 7
- •Теорема 1
- •Доказательство
- •Определение 1
- •Определение 2
- •Теорема 2
- •Определение 3
- •Определение 4
- •Теорема 3
- •Пример
- •Решение
- •Теорема 4
- •1.3. Свойства определителей
- •Определение 1
- •Свойство 1
- •Свойство 2
- •Свойство 3
- •Свойство 4
- •Свойство 5
- •Свойство 7
- •Определение 2
- •Определение 3
- •Определение 4
- •Свойство 8
- •Определение 5
- •Определение 6
- •Пример 1
- •Решение
- •Свойство 9
- •Теорема разложения
- •Пример 2
- •Решение
- •1 способ
- •2 способ
- •Свойство 10
- •1.4. Матрицы. Действия с матрицами
- •Сложение матриц
- •Умножение на число
- •Умножение матриц
- •Пример
- •Решение
- •Определение
- •Теорема
- •1.5. Обратная матрица
- •Определение 1
- •Теорема 1
- •Доказательство
- •Определение 2
- •Определение 3
- •Определение 4
- •Теорема 2
- •Доказательство
- •Пример
- •Решение
- •Проверка
- •1.6. Матричные уравнения. Матричная запись СЛАУ. Формулы Крамера
- •Теорема 1
- •Доказательство
- •Теорема 2
- •Доказательство
- •Пример 1
- •Решение
- •Теорема 1.2.4
- •Доказательство
- •Теорема 3
- •Доказательство
- •Пример 2
- •Решение
- •1.7. Расширенная матрица СЛАУ. Элементарные преобразования
- •Определение 1
- •Определение 2
- •1.8. Метод Гаусса
- •1. Расширенная матрица СЛАУ приведена к виду:
- •Пример 1
- •Решение
- •2. Расширенная матрица СЛАУ приведена к виду:
- •Пример 2
- •Решение
- •3. Расширенная матрица СЛАУ приведена к виду:
- •Пример 3
- •Решение
- •1.9. Ранг матрицы. Теорема Кронекера – Капелли
- •Определение 1
- •Пример 1
- •Решение
- •Определение 2
- •Преобразования, не меняющие ранг матрицы:
- •Пример 2
- •Решение
- •Теорема Кронекера – Капелли
- •Пример 1
- •Решение
- •Пример 2
- •Решение
- •Пример 3
- •Решение
- •1.10. Однородные СЛАУ
- •Определение 1
- •Теорема 1 (теорема Кронекера-Капелли для однородной СЛАУ )
- •Пример 1
- •Решение
- •Определение 2
- •Пример 2
- •Решение
- •Теорема 2
- •Пример 3
- •Решение
- •1.11. Определение линейного пространства
- •Определение 1
- •Пример 1
- •Пример 2
- •Пример 3
- •Определение 2
- •1.12. Линейная зависимость и независимость векторов в
- •Определение 1
- •Определение 2
- •Определение 3
- •Пример 1
- •Решение
- •Пример 2
- •Решение
- •Теорема 1
- •Теорема 2
- •1.13. Размерность линейного пространства. Базис
- •Определение 1
- •Теорема 1
- •Доказательство
- •Определение 2
- •Теорема 2
- •Доказательство
- •Теорема 3
- •Доказательство
- •Пример
- •Решение
- •Евклидово пространство. Нормированное пространство. Ортонормированный базис
- •Определение 1
- •Определение 2
- •Определение 3
- •Определение 4
- •Определение 5
- •Теорема
- •(Неравенство Коши – Буняковского)
- •Доказательство
- •Теорема 2
- •Доказательство
- •Определение 6
- •Теорема 3
- •Доказательство
- •Определение 7
- •1. Элементы линейной алгебры (12 часов).

Решение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 способ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= a A +a A +a A =1 |
|
4 |
5 |
|
−3 |
|
2 |
3 |
|
+7 |
|
2 |
3 |
|
= −14 . |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
11 |
11 |
21 |
21 |
31 |
31 |
|
1 |
2 |
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 способ
Используя 7–ое свойство, обратим некоторые элементы первого столбца в ноль. Это упростит вычисление определителя. Умножим первую строку на (-3) и прибавим ко второй строке, затем умножим первую строку на (-7) и прибавим к третьей строке:
|
|
1 |
2 |
3 |
|
(−3) (−7) |
|
1 |
2 |
3 |
|
|
||
|
|
|
|
|||||||||||
= |
|
3 |
4 |
5 |
|
|
|
= |
|
0 |
−2 |
−4 |
|
. Заметим, что вторая строка имеет общий |
|
|
7 |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
0 |
−13 |
−19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
множитель (-2), |
а |
третья - (-1). Поэтому, |
применяя |
дважды 5–ое |
свойство, |
получим: |
||||||||
= (−2)(−1) |
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
0 |
1 |
2 |
. В первом столбце остался лишь один элемент, отличный от нуля. |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
0 |
13 |
19 |
|
|
|
|
|
Тогда, |
разложив |
определитель по |
элементам |
первого |
столбца, |
получим: |
||||||||
= 2 |
|
1 |
2 |
|
= −14 . |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
13 |
19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Свойство 10
Сумма произведений элементов какой – либо строки (столбца) определителя на алгебраические дополнения соответствующих элементов другой строки (столбца) равна нулю.
Например, сумма произведений элементов первой строки определителя на алгебраические дополнения соответствующих элементов второй строки равна нулю:
a11 A21 +a12 A22 +K+a1n A2n = 0 .
1.4. |
Матрицы. Действия с матрицами |
|
|
Сложение матриц |
|
|
|
Суммой двух матриц Am×n |
и Bm×n |
называется матрица Cm×n , элемент ci j |
которой равен |
сумме соответствующих элементов |
матриц A и B : ci j = ai j +bi j , где |
i =1, 2,K, m ; |
|
j =1, 2,Kn . Обозначается: A + B = C . |
|
ЗАМЕЧАНИЕ 1
Действие сложения определено только для матриц одной размерности.
Умножение на число |
|
|
|
Произведением матрицы Am×n |
на число λ называется матрица Bm×n , элементы которой |
||
получаются из элементов |
матрицы A |
умножением на число λ : bi j = λai j , где |
|
i =1, 2,K, m ; j =1, 2,K, n . Обозначается: |
λA = B . |
||
Умножение матриц |
|
|
|
Произведением матрицы |
Am×k |
на матрицу Bk×n называется матрица Cm×n , элемент ci j |
|
которой, стоящий в i -ой строке и |
j -ом столбце, есть сумма произведений элементов i -ой |
||
|
|
|
13 |