1 семестр / Линейная Алгебра / 23_Кучеренко Антон_Модуль1_Занятие3 (3)
.docxУпражнение 3.1. Ввод векторов
1. Введите массив а в командной строке, используя квадратные скобки и разделяя элементы вектора точкой с запятой:
>> a = [1.3; 5.4; 6.9] a = 1.3000 5.4000 6.9000
2. Введите теперь второй вектор, подавив вывод на экран
>> b = [7.1; 3.5; 8.2];
3.
s1 = [3 4 9 2]
s1 =
3 4 9 2
>> s2 = [5 3 3 2]
s2 =
5 3 3 2
Упражнение. 3.2.
1)
>> v1 = [1; 2];
>> v2 = [3; 4; 5];
>> v = [v1; v2]
v =
1
2
3
4
5
2)
>> v1 = [1 2];
>> v2 = [3 4 5];
>> v = [v1 v2]
v =
1 2 3 4 5
Упражнение 3.3. Сложение и вычитание векторов.
1. Вычислите сумму массивов a и b, запишите результат в массив с и выведите его элементы в командное окно.
>> c=a+b
c =
8.4000
8.9000
15.1000
2. Узнайте размерность и размер массива а при помощи встроенных функций ndims и size.
>> ndims(a)
ans =
2
>> size(a)
ans =
3 1
3.Проделайте аналогичные операции для массивов b и c.
>> ndims(b)
ans =
2
>> size(b)
ans =
3 1
>> ndims(c)
ans =
2
>> size(c)
ans =
3 1
4.1. Сложите вектор-строки s1 и s2, записав результат в переменную s3.
>> s3=[s1 s2]
s3 =
3 4 9 2 5 3 3 2
4.2. Вычтите s2 из s1 результат запишите в s4.
>> s4=s1-s2
s4 =
-2 1 6 0
Упражнение 3.4. Поэлементное умножение и поэлементное возведение в степень.
Введите две вектор-строки:
>> v1 = [2 -3 4 1];
>> v2 = [7 5 -6 9];
>> u = v1.*v2
u =
14 -15 -24 9
>> p= v1.^2
p =
4 9 16 1
Упражнение 3.5. Умножение и деление вектора на число.
>> v = [4 6 8 10];
>> p = v*2
p =
8 12 16 20
>> pi = 2*v
pi =
8 12 16 20
>> p = v/2
p =
2 3 4 5
>> p = 2/v
??? Error using ==> mrdivide
Matrix dimensions must agree.
Упражнение. 3.6. Работа с элементами векторов.
>> v = [1.3 3.6 7.4 8.2 0.9];
>> v(4)
ans =
8.2000
>> v(2) = 555
v =
1.3000 555.0000 7.4000 8.2000 0.9000
>> u = [v(3); v(2); v(1)]
u =
7.4000
555.0000
1.3000
>> ind = [4 2 5];
>> w = v(ind)
w =
8.2000 555.0000 0.9000
>> w = [0.1 2.9 3.3 5.1 2.6 7.1 9.8];
>> w(2:6) = 0;
>> w = [0.1 2.9 3.3 5.1 2.6 7.1 9.8];
>> wl = w(3:5)
wl =
3.3000 5.1000 2.6000
>> w2 = [w(1:3) w(5:7)]
w2 =
0.1000 2.9000 3.3000 2.6000 7.1000 9.8000
>> gm = (u(1)*u(2)*u(3))^(1/3)
gm =
17.4779
Упражнение 3.7.
Создать с помощью специальных символов
вектор-строку и вектор-столбец .
Изменить значение координаты на -5,
значение координаты на сумму первой и второй координаты вектора
>> a=[2,4,6]
a =
2 4 6
>> b=[1;8;-2]
b =
1
8
-2
>> a(2)=-5
a =
2 -5 6
>> b(3)=b(1)+b(2)
b =
1
8
9
Упражнение 3.8. Правило треугольника.
Изобразить правило треугольника.
Даны три точки с координатами A(-2 0), B(1 2), C(1 -1).
Убедиться (в тетради), что АВ+ВС=AC, здесь AB, BC и AC –векторы.
Изобразить векторы АВ и ВС синим и АС красным.
>> A=[-2 0];B=[1 2];C=[1 -1];
>> grid on, hold on
>> xlabel('X'),ylabel('Y')
>> line([-5 0;5 0], [0 -5;0 5],'Color','black')
>> M1=A;M2=B;
>> line([M1(1) M2(1)],[M1(2) M2(2)],'LineWidth',4)
>> plot(M2(1),M2(2),'o','LineWidth',4)
>> M1=B;M2=C;
>> line([M1(1) M2(1)],[M1(2) M2(2)],'LineWidth',4)
>> plot(M2(1),M2(2),'or','LineWidth',4)
>> M1=C;M2=A;
>> line([M1(1) M2(1)],[M1(2) M2(2)],'LineWidth',4,'Color','red')
>> text(-2,0.8,'A(-2;0)','Color','blue')
>> text(1.2,1.5,'B(1;2)','Color','blue')
>> text(-0.5,1.8,'{\bfAB}','Color','blue')
>> text(1.2,-1,'C(1;-1)','Color','blue')
>> text(-2,-0.5,'A(-2;0)','Color','red')
>> text(1.5,0.5,'{\bfBC}','Color','blue')
>> text(-1,-1,'{\bfAC}','Color','red')
>> title('PRAVILO TREUGOLNIKA {\bfAB+BC=AC}')
Упражнение 3.9. Правило параллелограмма.
Изобразить правило параллелограмма.
Дан параллелограмм ABCD, известны координаты трех его точек
A(-2 0), B(1 2), C(1 -1).
Найти координаты четвертой вершины D параллелограмма.
Показать на рисунке, что AB+ AD =AC, здесь AB, AD и AC – векторы.
Изобразить векторы АВ и AD синим и АС красным,
остальные стороны параллелограмма ВС и CD -черным
>> grid on, hold on
>> xlabel('X'),ylabel('Y')
>> line([-5 0;5 0], [0 -5;0 5],'Color','black')
>> M1=A;M2=B;M3=C;
>> D=[-2 -3];
>> M4=D;
>> line([M1(1) M2(1)],[M1(2) M2(2)],'LineWidth',4)
>> plot(M2(1),M2(2),'or','LineWidth',4)
>> plot(M2(1),M2(2),'ob','LineWidth',4)
>> M1=B;M2=C;
>> M1=B;M2=D;
>> line([M1(1) M2(1)],[M1(2) M2(2)],'LineWidth',4)
>> line([M1(1) M2(1)],[M1(2) M2(2)],'LineWidth',4,'color','w')
>> M1=A;M2=D;
>> line([M1(1) M2(1)],[M1(2) M2(2)],'LineWidth',4)
>> M1=B;M2=C;
>> line([M1(1) M2(1)],[M1(2) M2(2)],'LineWidth',4,'color','b')
>> line([M1(1) M2(1)],[M1(2) M2(2)],'LineWidth',4,'color','black')
>> M1=D;M2=C;
>> line([M1(1) M2(1)],[M1(2) M2(2)],'LineWidth',4,'color','black')
>> M1=A;M2=B;
>> plot(M2(1),M2(2),'ob','LineWidth',4)
>> M1=B;M2=A;
>> plot(M2(1),M2(2),'ob','LineWidth',4)
>> M1=A;M2=D;
>> plot(M2(1),M2(2),'ob','LineWidth',4)
>> M1=B;M2=C;
>> plot(M2(1),M2(2),'ob','LineWidth',4)
>> plot(M2(1),M2(2),'ob','LineWidth',4,'color','black')
>> M1=A;M2=C;
>> plot(M2(1),M2(2),'ob','LineWidth',4,'color','R')
>> line([M1(1) M2(1)],[M1(2) M2(2)],'LineWidth',4,'color','r')
>> line([M1(1) M2(1)],[M1(2) M2(2)],'LineWidth',4,'color','r')
>> text(-2,0.8,'A(-2;0)','Color','blue')
>> text(1.2,1.5,'B(1;2)','Color','blue')
>> text(-0.5,1.8,'{\bfAB}','Color','blue')
>> text(1.2,-1,'C(1;-1)','Color','blue')
>> text(-2,-0.5,'A(-2;0)','Color','red')
>> text(-2,-0.5,'A(-2;0)','Color','red')
>> text(-1,-1,'{\bfAC}','Color','red')
>> text(1.2,1.5,'B(1;2)','Color','blue')
>> text(-2.5,-3.5,'D(-2;-3)','Color','blue')
>> text(-2,-0.5,'A(-2;0)','Color','white')
>> text(-2.5,-1.5,'\bfAD','Color','blue')
>> text(1.5,0.5,'\bfBC','Color','black')
>> text(-0.5,-2.5,'\bfCD','Color','black')
Упражнение 3.10.
Векторы , и образуют базис (доказать).
Изобразить эти векторы (в виде прямых) с помощью функций line, учитывая, что теперь в этой функции три координатных аргумента:аргументы точек абсцисс, ординат и аппликат. (LineWidth не указывать.)
Изобразить орты черным цветом, толщиной ‘LineWidth’, 4
Изобразить орты векторов толщиной ‘LineWidth’,4
>> i=[1,0,0]
i =
1 0 0
>> j=[0,1,0]
j =
0 1 0
>> k=[0,0,1]
k =
0 0 1
>> line([O(1) i(1)],[O(2) i(2)],[O(3) i(3)],'linewidth',4,'color','black')
>> axis square
>> box on
>> line([O(1) j(1)],[O(2) j(2)],[O(3) j(3)],'linewidth',4,'color','black')
>> line([O(1) k(1)],[O(2) k(2)],[O(3) k(3)],'linewidth',4,'color','black')
>> grid on
>> hold on
>> line([O(1) a(1)],[O(2) a(2)],[O(3) a(3)],'color','black','linewidth',4)
>> line([O(1) a(1)],[O(2) a(2)],[O(3) a(3)],'color','blue','linewidth',4)
>> line([O(1) b(1)],[O(2) b(2)],[O(3) b(3)],'color','blue','linewidth',4)
>> line([O(1) c(1)],[O(2) c(2)],[O(3) c(3)],'color','blue','linewidth',4)
>> line([O(1) a(1)],[O(2) a(2)],[O(3) a(3)],'color','blue')
>> line([O(1) c(1)],[O(2) c(2)],[O(3) c(3)],'color','blue')
>> line([O(1) b(1)],[O(2) b(2)],[O(3) b(3)],'color','blue')
>> a1=[-0.5,1,1]
a1 =
-0.5000 1.0000 1.0000
>> line([O(1) a1(1)],[O(2) a1(2)],[O(3) a1(3)],'color','blue','linewidth',4)
>> a1=sqrt((a(1))^2+(a(2))^2+(a(3))^2)
a1 =
2.2361
>> ao(1)=a(1)/a1
ao =
-0.4472
>> ao(2)=a(2)/a1
ao =
-0.4472 0.8944
>> ao(3)=a(3)/a1
ao =
-0.4472 0.8944 0
>> line([O(1) ao(1)],[O(2) ao(2)],[O(3) ao(3)],'color','blue','linewidth',4)
>> b1=sqrt((b(1))^2+(b(2))^2+(b(3))^2)
b1 =
1.4142
>> bo(1)=b(1)/b1
bo =
0
>> bo(2)=b(2)/b1
bo =
0 0.7071
>> bo(3)=b(3)/b1
bo =
0 0.7071 0.7071
>> line([O(1) bo(1)],[O(2) bo(2)],[O(3) bo(3)],'color','blue','linewidth',4)
>> c1=sqrt((c(1))^2+(c(2))^2+(c(3))^2)
c1 =
3
>> co(1)=c(1)/c1
co =
0.3333
>> co(2)=c(2)/c1
co =
0.3333 0.6667
>> co(3)=c(3)/c1
co =
0.3333 0.6667 0.6667
>> line([O(1) co(1)],[O(2) co(2)],[O(3) co(3)],'color','blue','linewidth',4)
Упражнение 3.11.
Проверить, что векторы не компланарны и, если это так, разложить вектор по трем некомпланарным векторам (при решении системы использовать формулы Крамера), изобразить некомпланарные векторы и вектор
A) , и , ,
B) , и ,
C) , и , .