Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

M00920

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
07.02.2016
Размер:
544 Кб
Скачать
☆

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Запорізький національний технічний університет

ІНДИВІДУАЛЬНІ ЗАВДАННЯ З ВИЩОЇ МАТЕМАТИКИ

для студентів технічних спеціальностей денної форми навчання

(1-й семестр) 1 частина

2005

2

Індивідуальні завдання з вищої математики для студентів технічних спеціальностей денної форми навчання (1-й семестр) 1 частина.

/ Укл.: Гальченко Л.В., Засовенко В.Г., Килимник І.М., Крапивний О.В., Паталаха Л.І., Полякова Т.Г., Попригіна Т.Ф., Скуйбіда Л.Г., Шаніна З.М. – Запоріжжя: ЗНТУ, 2005.- 82 с

Укладачі:

Гальченко Л.В., к.т.н.,доцент Засовенко В.Г., к.ф.-м. наук, доцент Килимник І.М., к.т.н., доцент Крапивний О.В., к.ф.-м. н., доцент Паталаха Л.І., асистент Полякова Т.Г, асистент Попригіна Т.Ф., ст.. викл. Скуйбіда Л.Г., ст.. викл.

Шаніна З.М., к.т.н., доцент

Рецензент: Онуфрієнко В.М., к.ф.-м.наук., професор

Відповідальний за випуск: Гальченко Л.В.,к.т.н., доцент

Затверджено на засіданні кафедри вищої математики ЗНТУ Протокол № 7 від 23.02.05 р.

 

3

 

 

ЗМІСТ

 

 

Лінійна алгебра.

Стор.

1.

4

1.1

Аудиторні завдання

4

1.2

Індивідуальні завдання

8

2.

Векторна алгебра

25

2.1

Аудиторні завдання

25

2.2

Індивідуальні завдання

31

3.

Аналітична геометрія на площині

56

3.1

Аудиторні завдання

56

3.2

Індивідуальні завдання

58

4.

Пряма та площина у просторі

65

4.1

Аудиторне заняття

65

4.2

Індивідуальні завдання

66

5.

Поверхні другого порядку

67

5.1

Аудиторні завдання

67

5.2

Індивідуальні завдання

67

6.

Лінійні оператори

71

6.1

Аудиторне заняття

71

6.2

Індивідуальні завдання

72

 

Література

82

4

1. ЛІНІЙНА АЛГЕБРА

1.1 Аудиторні завдання

 

1.Розв′язати рівняння та нерівності.

 

x + 2

7

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

x

x −1

 

−1

 

= 0

Відповідь:{0; 2}.

 

0

1

 

1

 

 

 

 

 

 

x − 2

4

 

3

 

 

 

 

Відповідь:х (-5; 2).

 

 

 

 

 

 

2)

0

x + 4

 

−1

< 0

 

0

2

 

2

 

 

 

 

 

 

4

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

x − 2

3

−1

= 0

 

Відповідь:{6; -1}.

 

1

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

x −11

3

 

2

 

 

 

 

Відповідь:х (4; 5).

 

 

 

 

 

 

4)

2

−1

x − 7

> 0

 

− 2

1

 

3

 

 

 

 

 

2.Обчислити визначники 4-го порядку: а) розклавши по елементам 1-го рядка; б)використавши властивості визначників.

 

− 3

0

0

0

 

 

 

1)

2

2

0

0

Відповідь: 30.

1

3

−1

0

 

 

 

−1

5

3

5

 

 

2

−1

3

4

 

 

 

2)

0

−1

5

−3

Відповідь: -20

 

0

0

5

2

 

 

0

0

0

2

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

2

−1

1

0

 

 

 

 

 

 

3)

0

1

2

−1

 

 

Відповідь: 0.

 

3

−1

2

3

 

 

 

 

3

1

6

1

 

 

 

 

2

3

− 3

4

 

 

 

 

 

 

 

4)

2

1

−1

2

 

 

Відповідь: 48.

 

6

2

1

0

 

 

 

 

2

3

0

− 5

 

3. Розв′язати систему лінійних рівнянь а) за правилом Крамера; б) матричним способом; в) методом

Гауса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x1 + 3x2 − 2x3 = 3

 

1)

 

 

−

x2

 

+ 5x3 =

10

Відповідь: {(3;-1;0)}

3x1

 

 

x

+

2x

2

+

3x

3

=

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

2 x +

y

 

=

5

 

 

 

 

2)

 

x

+

3z

=

16

 

 

 

Відповідь: {(1;3;5)}

 

 

 

 

 

 

 

5y − z =

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x +

2y −

 

4z =

1

 

x = 2z −1

3)

 

 

 

y −

5z =

 

−1

 

2x +

 

 

Відповідь:

 

 

x −

y −

 

z =

−

2

 

y = z +1

 

 

 

 

 

 

2x −

y +

z =

− 2

 

 

4)

 

 

2y +

3z =

 

−1

 

Відповідь: .

x +

 

 

 

 

x −

3y −

2z =

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Розв′язати однорідні системи лінійних рівнянь

 

2x + y − z = 0

 

1)

 

Відповідь: {(0;0;0)}

x + 2y + z = 0

 

 

 

 

2x − y + 3z = 0

 

6

x − y − z = 0

2)x + 4y + 2z = 03x + 7 y + 3z = 0

+x3 = 0

3)3x1 − x2 + 2x3 = 0x1 + 3x2 + 4x3 = 0x1

Відповідь:

Відповідь:

x = 2t,

 

 

 

, де

t R

y = −3t

 

 

 

z = 5t,

 

 

x

= t,

1

= t, де t R

x2

 

= −t,

x3

 

 

 

5. Виконати дії над матрицями:

 

 

 

 

 

 

1)

(A − 2F ) P

Відповідь:

− 13

21

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

− 19

− 24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 1

2

13

3

 

 

 

 

 

 

6

9

11

5

 

2)

S

T

C − 2E

Відповідь:

 

 

 

 

4

2

− 2

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

− 3

− 7

 

 

 

 

 

 

 

 

− 1

 

 

 

 

 

 

2

− 1

0

 

 

 

 

4 5 − 1 2

 

P =

 

0

2 4

 

 

3 1 − 2 0

A =

 

 

,

 

 

 

 

'

F =

 

 

 

 

 

 

 

 

− 3 1 2

 

 

0 2 3 1

 

 

− 2 0 3 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

5

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 − 1 3 1

 

 

 

3 1 0 − 1

 

 

 

2

1 0 2

 

S =

 

0 2 2 1

 

 

 

C =

 

 

 

 

 

 

 

5 4 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1 2 0 − 1

 

 

6. Знайти значення многочлена f (A), де А – матриця, якщо f (x)= x2 + 2x − 2 .

 

1

0

1

 

1

2

4

 

 

− 2

3

0

 

 

− 12

13

− 2

 

A =

 

Відповідь:

.

 

0

2

1

 

 

− 4 12

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

7.Розв′язати матричні рівняння:

 

 

 

 

1)

3

 

4

 

 

0 −3

Відповідь:

2

7

 

 

 

 

X =

 

 

 

X =

 

 

 

 

−1

 

− 2

 

 

 

1 5

 

 

 

−1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 6

2)

 

1

−3

1

 

2

 

Відповідь:

− 4

2,5

X

 

 

 

=

 

 

 

X =

 

 

 

 

 

2

−

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

4

0

 

− 5

 

 

 

− 2,5

8. Дослідити систему лінійних рівнянь за теоремою Кронекера-

Капеллі, знайти всі розв′язки системи:

 

 

x

 

+

2x

 

 

 

−

4x

 

 

=

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 = 2x3 −1

1)

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Відповідь:

 

x1

 

 

 

−

 

 

 

2x3 = −1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

 

+

x

2

 

 

− 5x

3

 

= −1

 

 

 

 

 

 

x2

= x3 +1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x +

2x

 

 

 

 

+

x

 

+

 

 

x

 

= 5

 

 

 

x1 = −1 + x3 + x4

2)

 

1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

4

= 3

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 +

x3 +

 

 

x4

 

 

 

 

Відповідь:

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

+

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2

 

 

 

 

 

x2 = 3 − x3 − x4

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x1 −

2x2 + x3 − x4 =

0

 

x1 =14t

3)

 

3x1 −

2x2 −

 

 

x3 +

 

 

x4

=

 

0

Відповідь:

 

x2

= 21t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

−

 

 

x

2

+

 

 

2x

3

+

5x

4

 

= 0

 

x

3

= x

4

= t

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x1 +

2x2 −

3x3 + 2x4 = 3

 

x

=10

−10t

 

 

 

1

 

 

=

t

4)

 

 

 

 

3x2

−

2x3 +

 

 

3x4

= 2

Відповідь:

x2

 

 

2x1 +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x

 

+

2x

2

−

 

3x

3

+ 4x

4

= 1

 

x3

=15

−16t

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 5t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x4 = 4

 

x +

2x

2

 

 

+

4x

3

 

−

 

3x

4

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Відповідь: x1 =

 

 

 

5) 3x1 +

5x2

+

6x3 −

 

 

4x4

= 0

 

8x3 − 7x4

 

4x1 + 5x2 − 2x3 + 3x4 = 0

 

x2 = 5x4 − 6x3

 

3x

 

+

8x

2

+

24x

3

−

 

 

19x

4

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

1.2 Індивідуальні завдання

1.2.1 Розв′язати рівняння

1.

 

x 3 −1

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

5 −1 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

0

x

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

−1 2

 

= 0

 

 

 

12 1 3

 

= 0

 

 

 

 

−1 3

2

 

= 0

 

 

7

x

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

x

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

− 2

2

 

 

 

 

 

 

4.

 

x − 3

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

 

 

 

5 − x 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

 

 

 

2

3 −1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1 x

 

= 0

 

 

 

 

x − 3 6

 

= 0

 

 

 

 

5

−1 x

 

= 0

 

 

5

− 2

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

x

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

 

7

x −1

 

 

 

 

8.

 

 

12 x 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

 

 

 

2

x 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 2 −1 3

 

= 0

 

 

 

 

7 2 x

 

= 0

 

 

 

 

5

2

x

= 0

 

 

 

 

 

 

5

1

 

 

x

 

 

 

 

 

 

5

−1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.

 

4 x

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

 

 

 

− 4

− 2

3

 

 

 

 

 

 

12.

 

 

x

− 3

− 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 2 3

−1

= 0

 

 

5

x

 

 

 

− 2

 

 

= 0

 

 

4 − 2 2

 

 

= 0

 

 

2 2

x

 

 

 

 

 

 

 

 

x

−1 1

 

 

 

 

 

− 5 x

 

− 4

 

 

 

 

13.

 

1

x

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

14.

 

 

1

− 3

 

 

− 2

 

 

15.

 

 

6

2

− 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 3 − 4

= 0

 

 

 

 

x − 2 2

 

= 0

 

 

 

 

x

3

1

 

 

= 0

 

 

−1 1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

− 5 1 − x

 

 

 

 

 

8

5

− x

 

 

 

 

16.

 

x

2

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

 

 

0

x

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.

 

− 2

3

− 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

−1 − 2

= 0

 

 

 

 

x 3 − 2

= 0

 

 

 

x

− 2 5

 

= 0

 

 

2

− x

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−1 2 2

 

 

 

 

 

−1 1

 

 

 

 

x

 

 

19.

 

1

− 3

 

 

 

 

x

 

 

20.

 

 

 

−1

7

2

 

 

 

 

 

 

21.

 

 

4

x

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

x

2

 

= 0

 

 

 

 

3 − x −1

 

= 0

 

 

 

 

x

5 2

 

= 0

 

 

− 5 1 − 4

 

 

 

 

 

 

x

5

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

− 4 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22.

 

 

7

− x

−1

 

 

 

 

 

23.

 

4

x

3

 

 

24.

 

x

1

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x −1

3

 

= 0

 

 

1

5

2

 

= 0

 

 

1

5

2

 

= 0

 

 

 

5 1

2

 

 

 

 

 

 

 

3

− 4 x

 

 

 

 

3

− x 1

 

 

 

 

25.

 

x

− 2

5

 

 

 

 

 

26.

 

3

4

4

 

 

27.

 

x

5

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 2 3 − 4

= 0

 

 

2

5

1

 

= 0

 

 

3

− 4 x

 

= 0

 

−1 x

1

 

 

 

 

 

 

 

x − 4

3

 

 

 

 

1

1

−1

 

 

28.

 

 

− 2

x

− 3

 

 

29.

 

x

5

2

 

 

30.

 

4

1

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 1

x

 

= 0

 

 

4

1

3

 

= 0

 

 

1

5

2

 

= 0

 

 

7 2

2

 

 

 

 

 

 

 

3

− 4

0

 

 

 

 

x − 4 1

 

 

 

 

1.2.2 Розв′язати нерівність.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

x + 3

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

x + 4

4

 

− 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

x −1 2

 

> 0

 

 

 

 

14

x + 5 − 7

 

> 0

 

 

 

7

0

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 4

− 2

2

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

x − 2

5

1

 

 

 

 

4.

 

 

3

 

− 2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

x + 5 − 4

 

> 0

 

 

 

0

x − 2

 

5

 

 

 

 

 

< 0

 

 

 

 

− 2

0

2

 

 

 

 

 

 

 

 

− 3

2

 

x + 3

 

 

5.

 

 

 

x + 7

4

− 3

 

 

6.

 

 

 

− 5

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

x −1 − 5

 

> 0

 

 

 

5

x + 4

 

 

 

 

 

3

< 0

 

 

 

 

−1

0

1

 

 

 

 

 

 

 

5

 

−1

 

x − 3

 

7.

 

 

 

x + 4

4

3

 

 

 

 

 

 

8.

 

 

 

x + 5

4

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

x + 3 1

 

> 0

 

 

 

3

x −1 −3

 

< 0

 

 

 

2

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

0

 

− 2

 

 

9.

 

 

2

− 3

2

 

 

 

 

10.

 

 

4

 

1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 x + 4

8

 

> 0

 

 

 

 

4 x + 5

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 2

3

x − 5

 

 

 

 

 

8

 

2

x + 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

 

 

 

5

 

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12.

 

 

x + 2

 

7

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

x − 3

7

 

 

 

 

> 0

 

 

 

3

 

x − 3 3

 

 

< 0

 

 

 

 

5

 

2

x + 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

0

4

 

 

 

 

 

 

 

13.

 

 

 

x + 6

7

2

 

 

 

 

 

14.

 

 

x −14

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

x −1 3

 

> 0

 

 

 

3

 

x − 7 −1

 

< 0

 

 

 

 

− 5

0

−5

 

 

 

 

 

 

 

 

− 3

 

3

1

 

 

 

 

15.

 

 

 

7

 

1

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16.

 

 

x + 3

 

5

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

x +8

3

 

 

 

> 0

 

 

 

4

 

x −1 2

 

< 0

 

 

 

 

7

 

1

x + 3

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

3

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

 

 

 

x + 2

7

3

 

 

 

 

 

18.

 

 

5

− 4

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 4 x − 3 4

> 0

 

 

 

0 x + 7

 

 

 

7

 

< 0

 

 

 

 

2

 

0

− 2

 

 

 

 

 

− 5

 

4

x −1

 

 

19.

 

 

 

3

 

2

−1

 

 

 

 

20.

 

 

7

5

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

x + 5

5

 

> 0

 

 

 

0 x + 8

4

 

 

 

 

< 0

 

 

 

 

9

 

6

x −1

 

 

 

 

 

 

 

7

5

x − 2

 

 

 

 

 

21.

 

 

 

x + 3

5

2

 

 

 

 

 

22.

 

 

x − 4

 

5

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 2 x − 2 −1

 

> 0

 

 

 

3

 

x + 5 3

 

< 0

 

 

 

 

6

 

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

0

7

 

 

 

 

 

 

 

23.

 

 

4

 

−1

3

 

 

 

 

 

 

 

 

24.

 

 

x − 5

 

7

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 x + 3

1

> 0

 

 

 

8

 

x + 3 8

 

< 0

 

 

 

 

−8

 

2

x + 5

 

 

 

 

 

1

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25.

 

 

9

 

7

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26.

 

 

x −10

2

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

x −1

8

> 0

 

 

 

−1

 

x + 3 1

< 0

 

 

 

9

 

7

x + 5

 

 

 

 

 

5

 

− 5

 

− 5

 

27.

 

 

3

 

2

7

 

 

 

 

 

 

 

28.

 

 

x + 7

 

4

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 3 x +1

9

> 0

 

 

2

 

x −1 − 2

< 0

 

 

 

6

 

4

x +16

 

 

 

9

 

0

− 9

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]