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

M00920

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
07.02.2016
Размер:
543.84 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.Розвязати 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. Розвязати 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.Розвязати 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.Розвязати 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 розвязки 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 Розвязати 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 Розвязати 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]