- •Математика
- •I часть
- •Программа курса высшей математики
- •Тема 5. Функции нескольких переменных.
- •Основная литература
- •Векторное произведение
- •Дополнительная литература
- •Линейная алгебра Определители. Системы
- •Векторная алгебра Векторы
- •Скалярное произведение двух векторов
- •Смешанное произведение
- •Аналитическая геометрия Прямая на плоскости
- •Прямая в пространстве
- •Плоскость в пространстве
- •Прямая и плоскость в пространстве
- •Введение в анализ Пределы
- •Неопределенность
- •Неопределенность
- •Неопределенность 1∞
- •Непрерывность функции в точке
- •Дифференциальное исчисление Производная
- •Производные высших порядков
- •Исследование функции и построение графика
- •Функции нескольких переменных
- •Частные производные
- •Частные производные высших порядков
- •Производная по направлению. Градиент
- •Задание для контрольной работы
- •I часть
- •350072, Краснодар, ул. Московская, 2-а
Дополнительная литература
Игнатова А.В. и др. Курс высшей математики. М.: Высш.шк., 1994 г.
Каплан И.А. Практические занятия по высшей математике. Харьков, 1995 г.
Справочная литература (задачники)
Клетеник Д.В. Сборник задач по аналитической геометрии. М.:Наука, 2002 г.
Берман Г.Н. Сборник задач по курсу математического анализа. М.: Наука, 2002 г.
Линейная алгебра Определители. Системы
Выражение
вида
называется определителем второго
порядка и обозначается:
.
Рассмотрим систему:
,
где
--
главный определитель,
,
-- вспомогательные определители. Они
получаются заменой в главном определителе
колонки коэффициентов при х
(1)
и при y
(2)
колонкой свободных членов.
Решение системы по правилу Крамера имеет вид:
.
Определителем третьего порядка называется число, обозначаемое символом
и вычисляемое по правилу Саррюса:
.
Произведение этих элементов Произведение этих элементов
берем со своими знаками берем с противоположными знаками
Для систем трех уравнений с тремя неизвестными
правило Крамера имеет вид:
,
где
Пример (см.задание III)
Найти решение системы с помощью правила Крамера.
Решение.
.
Ответ: (2, 3, 4).
Векторная алгебра Векторы
Вектором называется направленный отрезок прямой или упорядоченная пара точек (про которые известно, какая первая – начало, какая вторая – конец).
Обозначают:
или
.
Векторы,
расположенные на одной прямой или на
параллельных прямых, называются
коллинеарными:
.
Если
,
то
-
длина вектора;
;
,
k-
число;
.
Если заданы две точки A(x1, y1, z1) , B(x2, y2, z2), то
если
,
тогда координаты точки С, делящей
отрезок в заданном отношении, находится
по формулам:
В частности, если С – середина отрезка, то
.
Скалярное произведение двух векторов
Скалярным произведением двух векторов называется число, равное произведению длин этих векторов на косинус угла между ними. Обозначается:
.
(1)
Если заданы координаты векторов , то
,
-
координатная форма скалярного произведения.
Из (1) следует:
.
Пример (см. задание 1.1, 1.2 )
Даны точки А1(1, -1, 2), А2(2, 1, 3), А3(-2, 4, 2).
Найти: 1) длины
векторов
,
2) угол между ребрами .
Решение.
Найдем координаты векторов:
=(2-1,
1-(-1), 3-2)=(1, 2, 1),
=(-2,
4-(-1), 2-2)=(-3, 5, 0).
Тогда длины векторов:
,
,
.
Тогда
.
Замечание.
Если получите cos =-a, где 0<a1 (a-const), то = -arccos a.
Векторное произведение
Векторным
произведением векторов
и
называется вектор
,
обладающий следующими свойствами:
;
;вектор направлен так, как направлен винт при вращении его по кратчайшему расстоянию от первого перемножаемого вектора ко второму.
Из определения следует:
;
-
площадь параллелограмма, построенного
на векторах
и
.
-
площадь треугольника, построенного на
векторах
и
.
Если заданы координаты векторов , то
или
,
где
- единичные векторы на осях ОХ, ОY,
OZ.
Пример (см.задание 1.4)
Найти площадь грани А1А2А3, если А1(-1,2,0), А2(-2,0,4), А3 (-3,3,0).
Решение.
.
Тогда
.
.
Площадь
грани равна:
.
Ответ: .
