Metodichka_liniyna_algebra
.pdf7. Знайти момент сили F = {1;−3;7}, прикладеної до точки A(1;2;3),
відносно точки B(7;5;5).
8. Задано дві трійки векторів:
а) e1 = {4; − 3; 5}, e2 = {2; 1; − 3}, e3 = {−1; 2; − 2};
б) e1 = {3; 2; 5}, e2 = {1; 0; −1}, e3 = {5; 2; 3}.
Визначити, яка з трійок утворює базис та обчислити координати вектора
a= {− 1; 2; 2} у цьому базисі.
9.Точки A1 (− 2;1;0), A2 (3;2;7), A3 (2;2;5), A4 (6;1;5) є вершинами піраміди.
Обчислити: а) площу грані A1 A2 A3 ; б) об'єм піраміди; в) висоту піраміди, проведену з вершини A4 .
10. Точки A(− 8;−2), B(6;−9), C(1;0) є вершинами трикутника ABC, а точки P і Q ділять сторону AB цього трикутника, починаючи з вершини A, на три частини так, що кожна наступна частина вдвічі коротша за попередню. Написати: а) рівняння прямої CP ; б) рівняння прямої, що проходить через точку Q паралельно до сторони AC ; в) рівняння висоти, опущеної з вершини A ; г) обчислити довжину медіани AМ.
11. Знайти |
відстань |
між паралельними прямими 3x − 2 y + 4 = 0 та |
3x − 2 y + 9 = 0 . |
Написати |
рівняння прямої, що знаходиться на однаковій |
відстані від даних прямих.
12. Звести задані рівняння кривих до канонічного вигляду, визначити їх тип, знайти півосі, фокуси, ексцентриситет та рівняння директрис:
а) x2 |
+ 6x − 6 y + 3 = 0 ; |
б) 4x2 + 9 y2 + 8x + 36 y − 104 = 0 . |
|
||
13. Скласти рівняння площини, яка проходить через точки |
A(3;−4;1) і |
||||
B(5;1;1) перпендикулярно до площини 2x + y + z −12 = 0 . |
|
|
|
||
14. Задані точки A(− 1;−5;2); B(− 6;0;−3); C(3;6;−3). Записати: а) рівняння |
|||||
площини, що проходить через ці точки; б) обчислити відстань |
від точки |
||||
M (10;−8;−7) до цієї площини; в) записати рівняння прямої, яка проходить |
|||||
через точку B перпендикулярно до площини; г) рівняння |
площини, |
яка |
|||
проходить через точку M паралельно до площини; д) рівняння прямої, |
яка |
||||
проходить через точки M і B . |
|
|
|
|
|
15. Звести загальне рівняння прямої 5x + y + 2z + 4 = 0, |
до канонічного |
||||
|
|
x − y + 3z + 2 = 0 |
|
|
|
вигляду. Записати параметричні рівняння цієї прямої. |
|
|
|
||
16. Знайти |
координати проекції |
точки M (5; − 3;4) |
на |
площину |
4x − 4 y + z − 3 = 0 та координати точки M ′ , симетричної точці M відносно цієї площини.
31
|
17. Знайти: а) проекцію точки M (4;1; − 9) на пряму |
x − 3 |
= |
y − 8 |
= |
z + 2 |
; |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
точку M ′ , |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
5 |
|
2 |
|
|||||||
б) |
відстань від M до прямої; в) |
симетричну до точки M відносно |
||||||||||||||||||||||||
цієї прямої. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
18. Двійки векторів e1 (1; |
2), |
e2 (3; 1) |
та |
|
5), |
|
|
|
утворюють в |
||||||||||||||||
|
e1 |
(10; |
e2 (18; 11) |
|||||||||||||||||||||||
просторі L базиси B та B′ |
відповідно, |
а A = |
1 |
3 |
є матрицею оператора в |
|||||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
базисі B . Визначити: а) матрицю H переходу від базису B до B′ ; б) матрицю |
||||||||||||||||||||||||||
′ |
′ |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
оператора в базисі B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19. Визначити власні значення і власні вектори лінійного перетворення, |
|||||||||||||||||||||||||
|
0 |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
в базисі з |
||||||
заданого матрицею A = |
|
та записати відповідну матрицю |
A |
|||||||||||||||||||||||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
власних векторів. |
|
|
|
|
F (x, y) = 3x2 + 8xy + 3y2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
20. Квадратичну форму |
|
звести до канонічного |
вигляду та знайти відповідне ортогональне перетворення.
21. Користуючись теорією квадратичних форм, звести до канонічного вигляду рівняння лінії другого порядку x2 + y 2 − 8xy − 20x + 20 y + 1 = 0 , визначити її тип, знайти систему координат, у якій рівняння лінії має канонічний вигляд, та зобразити цю лінію графічно.
22. Вказати тип та нарисувати поверхні:
а) y2 = 4x2 + z2 ; |
|
б) 2x + 3y + 4z − 12 = 0 . |
|
|
|
|||||||||||
Варіант 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− 2 |
|
|
|
|
|
6 |
3 |
3 |
5 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
5 |
3 |
|
|
|
|
− 5 |
5 |
1 |
0 |
4 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
1. Обчислити визначники: а) |
= |
|
− 1 |
3 |
0 |
|
, б) = |
|
|
3 |
0 |
4 |
3 |
7 |
|
. |
|
|
|
1 |
6 |
4 |
|
|
|
|
0 |
5 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
− 7 |
0 |
7 |
− 2 |
|
|
2. Знайти матрицю X з матричного рівняння A × X + B = A2 , якщо |
|
|
|
|||||||||||||
|
2 |
- 3 |
|
|
|
3 - 8 |
|
|
|
|
|
|||||
A = |
, |
|
|
B = |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|||
|
1 |
-1 |
|
|
|
1 - 4 |
|
|
|
|
|
|||||
3. Розв’язати систему лінійних алгебраїчних рівнянь |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
4x1 + x2 - 3x3 = -1; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
+ 3x2 + 5x3 |
= -2; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
- x1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
+ x3 = 5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2x1 - x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
32
трьома способами: а) методом Крамера; б) методом Гаусса; в) матричним методом.
4. Дослідити системи лінійних рівнянь на сумісність та розв’язати їх у випадку сумісності:
4x1 + x2 |
− 3x3 |
= 4; |
|
x1 |
+ 3x2 |
+ x3 − 2x4 = 3; |
|||||||||||||
− x + 3x |
|
+ 5x |
|
= −2; |
|||||||||||||||
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
− 5x2 |
+ 2x3 + 3 x4 = 4; |
||||||||
а) |
2x |
− x |
|
|
|
+ 6x |
|
|
|
= −7; |
б) 4x1 |
||||||||
|
2 |
|
3 |
|
|
|
+ x |
|
+ 4x |
|
− x |
|
= 10. |
||||||
1 |
|
|
|
|
|
6x |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3 |
4 |
|||||||
|
5x + 3x |
|
|
+ 8x |
|
|
= −5. |
|
1 |
|
|
|
|
||||||
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. Знайти скалярний добуток векторів |
|
= 2 |
|
+ |
|
і |
|
|
= |
|
− 3 |
|
|
, косинус |
||||||||||||||||
|
|
b |
b |
|||||||||||||||||||||||||||||
m |
a |
n |
a |
|||||||||||||||||||||||||||||
кута між |
ними, пр |
|
|
|
|
|
|
та напрямні |
косинуси |
вектора |
|
|
|
, |
якщо |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
b |
|||||||||||||||||||||||||
|
m |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
b |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
= {3; − 2; 5}, |
|
|
= {2; 0; 2}. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
6. Сили |
|
|
|
= {2;−4;4}, |
|
|
= {− 3;2;1}, |
|
|
до |
точки |
|||||||||||||||||||
|
|
|
F1 |
F2 |
F3 = {2;3;−1} прикладені |
A(0;1;3). Обчислити роботу, яку виконує рівнодійна цих сил при переміщенні матеріальної точки вздовж відрізка прямої від точки A до точки B(1;2;5).
7. Знайти момент сили F = {1;3;3}, прикладеної до точки A(2;0;1), відносно
точки B(5;8;9).
8. Задано дві трійки векторів:
а) e1 = {− 1; 5; 3}, e2 = {0; 2; 2}, e3 = {1; 3; 5};
б) e1 = {3; 4; − 2}, e2 = {1; − 2; 3}, e3 = {3; 1; − 1}.
Визначити, яка з трійок утворює базис та обчислити координати вектора
a= {2; 0; − 3} у цьому базисі.
9.Точки A1 (− 2;0;−1), A2 (0;0;4), A3 (1;3;2), A4 (3;2;7) є вершинами піраміди.
Обчислити: а) площу грані A1 A2 A3 ; б) об'єм піраміди; в) висоту піраміди, проведену з вершини A4 .
10. Точки A(− 2;−5), B(− 9;2), C(− 4;4) є вершинами трикутника ABC, |
а |
точки P і Q ділять сторону AB цього трикутника, починаючи з вершини |
A, |
на три частини так, що кожна наступна частина вдвічі коротша за попередню. Написати: а) рівняння прямої CP ; б) рівняння прямої, що проходить через точку Q паралельно до сторони AC ; в) рівняння висоти, опущеної з вершини
A ; г) обчислити довжину медіани AМ. |
|
||
11. Знайти |
відстань |
між паралельними |
прямими x + 7 y − 5 = 0 та |
− x − 7 y + 8 = 0 . |
Написати |
рівняння прямої, що |
знаходиться на однаковій |
відстані від даних прямих.
12. Звести задані рівняння кривих до канонічного вигляду, визначити їх тип, знайти півосі, фокуси, ексцентриситет та рівняння директрис:
33
|
а) 9x2 + y2 + 36x − 6 y + 36 = 0 ; |
б) x2 − 2x − 2 y − 1 = 0 . |
|
|
||
13. Скласти рівняння площини, яка проходить через точки |
A(2;−4;1) і |
|||||
B(3;0;0) перпендикулярно до площини x + y + 2z − 5 = 0 . |
|
|
|
|||
14. |
Задані точки A(1;2;0); |
B(3;0;−3); |
C(5;2;−7). Записати: а) рівняння |
|||
площини, що проходить через ці точки; |
б) обчислити відстань від точки |
|||||
M (− 13;−8;10) до цієї площини; в) записати рівняння прямої, яка проходить |
||||||
через точку B перпендикулярно до площини; г) рівняння |
площини, |
яка |
||||
проходить через точку M паралельно до площини; д) рівняння прямої, |
яка |
|||||
проходить через точки M і B . |
|
|
|
|
|
|
15. Звести загальне рівняння прямої 3x + 4 y − 2z + 1 = 0, |
до канонічного |
|||||
|
|
2x − 4 y + 3z + 4 = 0 |
|
|
|
|
вигляду. Записати параметричні рівняння цієї прямої. |
|
|
|
|||
16. |
Знайти координати |
проекції |
точки M (−4;3;0) |
на |
площину |
5x − 2 y + z − 4 = 0 та координати точки M ′ , симетричної точці M відносно цієї площини.
|
17. Знайти: а) проекцію точки M (−6;5;1) на пряму |
x − 3 |
= |
y − 4 |
= |
z + 1 |
; |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
− 2 |
|||||
б) |
відстань від M до прямої; в) точку M ′ , симетричну до точки M відносно |
|||||||||||||||||||||||
цієї прямої. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
18. Двійки векторів |
e1 (2; 1), e2 (3; 2) |
|
|
|
|
7) |
утворюють в |
||||||||||||||||
|
та e1 |
(7; |
4), e2 (12; |
|||||||||||||||||||||
просторі L2 базиси B та |
B′ |
відповідно, а |
|
|
4 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
A = |
|
|
є матрицею оператора в |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
базисі B . Визначити: а) матрицю H переходу від базису B до B′ ; б) матрицю |
||||||||||||||||||||||||
′ |
′ |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
оператора в базисі B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19. Визначити власні значення і власні вектори лінійного перетворення, |
|||||||||||||||||||||||
|
|
0 |
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
||||||
заданого матрицею A = |
|
|
|
та записати відповідну матрицю |
A в базисі з |
|||||||||||||||||||
|
|
4 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
власних векторів. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20. Квадратичну форму F (x, y) = 5x2 − 4xy + 5 y 2 звести до канонічного |
вигляду та знайти відповідне ортогональне перетворення.
21. Користуючись теорією квадратичних форм, звести до канонічного вигляду рівняння лінії другого порядку 3x2 + 3y 2 − 2xy − 6x + 2 y + 1 = 0 , визначити її тип, знайти систему координат, у якій рівняння лінії має канонічний вигляд, та зобразити цю лінію графічно.
22. Вказати тип та нарисувати поверхні:
а) x2 + y2 + z2 = 2z ; б) y2 − x2 = 0 .
34
Варіант 6
|
|
8 |
5 |
3 |
|
|
3 |
0 |
− 1 |
7 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
1 |
0 |
9 |
0 |
2 |
|
|
|||
|
|
||||||||||||
1. Обчислити визначники: а) = |
|
1 |
0 |
− 1 |
|
, б) = |
5 |
0 |
2 |
1 |
6 |
|
. |
|
|
− 2 |
4 |
2 |
|
|
3 |
0 |
0 |
− 3 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− 3 |
7 |
5 |
2 |
− 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Знайти матрицю X з матричного рівняння A × X +
2 |
−1 |
3 |
A = |
, |
B = |
|
|
|
1 |
1 |
0 |
3. Розв’язати систему лінійних алгебраїчних рівнянь
− x1 + x2 |
+ x3 |
= 3; |
||||
|
x1 + 2x2 |
− x3 |
= 0; |
|||
|
||||||
5x + 2x |
2 |
− 3x |
3 |
= −6. |
||
|
1 |
|
|
|
B= A2 , якщо
−4
.
−2
трьома способами: а) методом Крамера; б) методом Гаусса; в) матричним методом.
4. Дослідити системи лінійних рівнянь на сумісність та розв’язати їх у випадку сумісності:
|
- x1 + 7x2 |
- 3x3 = 9, |
|
x1 - 2x2 + 4x3 + x4 |
= 7; |
|||||||||||||||||||||
|
3x1 - x2 |
- x3 = 3, |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 3; |
|||||||||||||||
а) |
2x1 + 4x2 |
+ 3x3 = 3, |
б) 2x1 + x2 - x3 + 5x4 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
+ 7x3 + 7x4 |
= 17. |
||||||||||||||||||||||
4x + 10x |
|
- x |
|
= 15. |
|
4x1 - 3 x2 |
||||||||||||||||||||
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
5. Знайти скалярний добуток векторів |
|
= 2 |
|
+ |
|
|
і |
|
= |
|
− 3 |
|
, |
косинус |
||||||||||||
|
|
b |
b |
|||||||||||||||||||||||
m |
a |
n |
a |
|||||||||||||||||||||||
кута між ними, |
|
|
|
|
та напрямні косинуси вектора |
|
, |
якщо |
|
= {−1; 1; 2}, |
||||||||||||||||
пр |
|
|
|
b |
||||||||||||||||||||||
|
|
m |
a |
|||||||||||||||||||||||
b |
b= {0; 2; 3}.
6.Сили F1 = {2;1;3}, F2 = {− 3;1;1}, F3 = {5;1;−1} прикладені до точки A(−1;2;3).
Обчислити роботу, яку виконує рівнодійна цих сил при переміщенні матеріальної точки вздовж відрізка прямої від точки A до точки B(2;3;5).
7. Знайти момент сили F = {-1;3;-5}, прикладеної до точки A(2;4;−1),
відносно точки B(0;1;2).
8. Задано дві трійки векторів:
а) e1 = {1; 1; 5}, e2 = {− 2; 4; 1}, e3 = {−1; 3; − 3};
б) e1 = {− 1; 2; 3}, e2 = {− 2; 3; 4}, e3 = {2; − 4; − 6}.
Визначити, яка з трійок утворює базис та обчислити координати вектора a = {− 2; 8; 3} у цьому базисі.
35
9.Точки A1 (3;0;6), A2 (1;−3;2), A3 (3;2;5), A4 (2;2;5) є вершинами піраміди.
Обчислити: а) площу грані A1 A2 A3 ; б) об'єм піраміди; в) висоту піраміди, проведену з вершини A4 .
10.Точки A(− 7;−2), B(7;5), C(− 3;9) є вершинами трикутника ABC, а точки
P і Q ділять сторону AB цього трикутника, починаючи з вершини A, на три частини так, що кожна наступна частина вдвічі коротша за попередню. Написати: а) рівняння прямої CP ; б) рівняння прямої, що проходить через точку Q паралельно до сторони AC ; в) рівняння висоти, опущеної з вершини A ; г) обчислити довжину медіани AМ.
11. Знайти відстань між паралельними прямими 7x + y + 2 = 0 та 7x + y + 8 = 0 . Написати рівняння прямої, що знаходиться на однаковій відстані від даних прямих.
12. Звести задані рівняння кривих до канонічного вигляду, визначити їх тип, знайти півосі, фокуси, ексцентриситет та рівняння директрис:
а) 4x2 − y2 + 24x + 2 y + 31 = 0 ; б) 4x2 + 9 y2 − 54 y + 45 = 0 .
13.Скласти рівняння площини, яка проходить через точки A(0;−3;4) і B(1;2;6) перпендикулярно до площини x − 2 y − 3z + 8 = 0 .
14.Задані точки A(− 2;0;−4); B(− 1;0;1); C(4;−7;−2). Записати: а) рівняння
площини, що проходить через ці точки; б) обчислити відстань |
від точки |
|||
M (− 6;5;5) до цієї площини; в) записати рівняння прямої, яка проходить через |
||||
точку B перпендикулярно до площини; |
г) рівняння площини, яка проходить |
|||
через точку M паралельно до площини; |
д) рівняння прямої, |
яка проходить |
||
через точки M і B . |
3x + 3y − 2z − 1 = 0, |
|
|
|
15. |
Звести загальне рівняння прямої |
до канонічного |
||
|
|
2x − 3y + z + 6 = 0 |
|
|
вигляду. Записати параметричні рівняння цієї прямої. |
|
|
||
16. |
Знайти координати проекції |
точки M (0; − 5;4) |
на |
площину |
2x + y + z − 5 = 0 та координати точки M ′ , симетричної точці M відносно цієї площини.
17. Знайти: а) проекцію точки M (5; − 3;0) на пряму |
x |
= |
y + 2 |
= |
z − 5 |
; |
|||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
3 |
|
− 2 |
||||
б) відстань від M до прямої; |
в) точку M ′ , симетричну до точки M відносно |
||||||||||||||||||||
цієї прямої. |
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
18. |
Двійки векторів |
e1 (0; |
2), e2 (4; 1) |
|
|
|
|
|
9) |
утворюють в |
|||||||||||
та e1 |
(4; |
3), e2 (20; |
|||||||||||||||||||
просторі |
L2 базиси B та |
B′ відповідно, а |
|
|
1 |
0 |
|
|
|
|
|
||||||||||
A = |
|
|
є матрицею оператора в |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
4 |
|
|
|
|
|
36
базисі B . Визначити: а) матрицю H переходу від базису B до B′ ; б) матрицю
′ |
|
′ |
. |
|
|
|
A |
оператора в базисі B |
|
|
|
||
|
19. Визначити власні значення і власні вектори лінійного перетворення, |
|||||
заданого матрицею |
1 |
1 |
′ |
в базисі з |
||
A = |
та записати відповідну матрицю |
A |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
1 |
|
|
власних векторів.
20. Квадратичну форму F (x, y) = x2 - 4xy + y 2 звести до канонічного вигляду та знайти відповідне ортогональне перетворення.
21. Користуючись теорією квадратичних форм, звести до канонічного вигляду рівняння лінії другого порядку x2 + y2 − 4xy − 8x − 8 y + 1 = 0 , визначити її тип, знайти систему координат, у якій рівняння лінії має канонічний вигляд, та зобразити цю лінію графічно.
22. Вказати тип та нарисувати поверхні:
а) x2 + y2 + z2 = 9 ; |
б) y = 2x2 . |
|
|
|
|
|
|
||||||
Варіант 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
0 |
5 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
3 |
4 |
1 |
|
|
- 6 |
4 |
2 |
0 |
3 |
|
|
|
|
||||||||||||
1. Обчислити визначники: а) D = |
|
- 3 |
5 |
1 |
|
, б) D = |
1 |
5 |
- 2 |
7 |
2 |
|
. |
|
|
0 |
- 5 |
7 |
|
|
- 6 |
2 |
4 |
0 |
- 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
0 |
3 |
9 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Знайти матрицю X з матричного рівняння A × X + B = A2 , якщо
-1 |
3 |
- 2 |
- 9 |
||
A = |
, |
B = |
|
. |
|
|
|
|
- 2 |
|
|
1 |
-1 |
|
5 |
||
3. Розв’язати систему лінійних алгебраїчних рівнянь |
|
||||
- x1 + 2x2 + 3x3 = 1; |
|
|
|||
|
+ x2 |
+ x3 |
= 4; |
|
|
3x1 |
|
|
|||
|
+ x2 |
+ 4x3 |
= 0. |
|
|
- x1 |
|
|
трьома способами: а) методом Крамера; б) методом Гаусса; в) матричним методом.
4. Дослідити системи лінійних рівнянь на сумісність та розв’язати їх у випадку сумісності:
3x1 + x2 - x3 |
= 0; |
2x1 + x2 |
- x3 |
+ 2x4 |
= 8; |
||||||
|
|
+ 5x2 + x3 |
= 6; |
||||||||
2x1 |
|
- 2x2 |
+ x3 + x4 |
= 5; |
|||||||
а) |
|
|
|
+ 2x3 |
= -1; |
б) x1 |
|||||
- x1 - 3x2 |
|
- 3x2 |
- x3 |
+ 4x4 |
= 18. |
||||||
|
4x + 3x |
|
+ 2x |
|
= 5. |
4x1 |
|||||
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
37
|
|
5. Знайти скалярний добуток векторів |
|
|
= 2 |
|
+ |
|
і |
|
|
= |
|
− 3 |
|
, |
|
косинус |
||||||||||||||||||
|
|
|
b |
b |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
m |
a |
n |
a |
||||||||||||||||||||||||||||||||
кута |
між |
|
ними, пр |
|
|
|
|
|
|
та напрямні |
|
косинуси |
вектора |
|
|
|
, якщо |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
||||||||||||||||||||||||||||
|
m |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
b |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
= {5; 3; 1}, |
|
|
= {4; 2; − 1}. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
6. Сили |
|
|
|
|
= {− 1;2;3}, |
|
|
= {4;−3;5}, |
|
|
до |
точки |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
F1 |
F2 |
F3 = {1;5;0} прикладені |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
A(−1;−2;1). Обчислити роботу, яку виконує рівнодійна цих сил при |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
переміщенні матеріальної точки вздовж відрізка прямої від точки |
A до точки |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
B(5;4;3). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
7. |
Знайти момент сили |
|
|
= {2;−1;3}, |
прикладеної |
|
до точки |
A(0;2;1), |
||||||||||||||||||||||||||||
F |
|
відносно точки B(2;−1;3).
8. Задано дві трійки векторів:
а) e1 = {2; 4; 1}, e2 = {− 1; 1; − 3}, e3 = {1; 3; 5};
б) e1 = {3; 1; 5}, e2 = {− 2; 2; 2}, e3 = {1; − 2; − 3}.
Визначити, яка з трійок утворює базис та обчислити координати вектора
a= {− 3; 1; − 2} у цьому базисі.
9.Точки A1 (1;2;3), A2 (2;0;0), A3 (3;2;1), A4 (4;0;0) є вершинами піраміди.
Обчислити: а) площу грані A1 A2 A3 ; б) об'єм піраміди; в) висоту піраміди, проведену з вершини A4 .
10.Точки A(5;2), B(12;−5), C(7;3) є вершинами трикутника ABC, а точки P і Q ділять сторону AB цього трикутника, починаючи з вершини A, на три
частини так, що кожна наступна частина вдвічі коротша за попередню. Написати: а) рівняння прямої CP ; б) рівняння прямої, що проходить через точку Q паралельно до сторони AC ; в) рівняння висоти, опущеної з вершини A ; г) обчислити довжину медіани AМ.
11. Знайти відстань між паралельними прямими x + 2 y + 3 = 0 та x + 2 y + 9 = 0 . Написати рівняння прямої, що знаходиться на однаковій відстані від даних прямих.
12. Звести задані рівняння кривих до канонічного вигляду, визначити їх тип, знайти півосі, фокуси, ексцентриситет та рівняння директрис:
а) y2 − 4x + 2 y + 9 = 0 ; б) 9x2 − 25 y2 + 54x −100 y − 244 = 0 .
13.Скласти рівняння площини, яка проходить через точки A(−1;2;4) і B(0;5;2) перпендикулярно до площини x + 4 y − 5z −1 = 0 .
14.Задані точки A(2;−1;−2); B(1;2;1); C(5;0;−6). Записати: а) рівняння
площини, що проходить через ці точки; б) обчислити відстань від точки M (14;−3;7) до цієї площини; в) записати рівняння прямої, яка проходить через точку B перпендикулярно до площини; г) рівняння площини, яка проходить
38
через точку M паралельно до площини; |
д) рівняння прямої, |
яка проходить |
через точки M і B . |
|
|
15. Звести загальне рівняння прямої 6x − 5 y − 4z + 8 = 0, до канонічного |
||
|
6x + 5 y + 3z + 4 = 0 |
|
вигляду. Записати параметричні рівняння цієї прямої. |
|
|
16. Знайти координати проекції |
точки M (−7;1; 2) |
на площину |
2x + 2 y − 3z + 1 = 0 та координати точки M ′ , симетричної точці |
M відносно |
||||||||||||||||||||||||
цієї площини. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x − 5 |
|
y + 4 |
|
z + 5 |
|
||||||
17. Знайти: а) проекцію точки M (2;0; − 7) на пряму |
= |
= |
; |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
−1 |
|||
б) відстань від M до прямої; в) |
точку M ′ , симетричну до точки M відносно |
||||||||||||||||||||||||
цієї прямої. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
−14), |
|
|
′ |
− 24) утворю- |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
18. Двійки векторів e1 (1; 1), |
e2 (3; |
|
|
||||||||||||||||||||||
− 5) та e1 (10; |
e2 (8; |
||||||||||||||||||||||||
ють в просторі L |
базиси |
B |
та B′ |
відповідно, |
а |
A = |
3 0 |
|
є матрицею |
||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 1 |
|
|
|
|
|
|||||
оператора в базисі B . Визначити: а) матрицю H переходу від базису B до B′ ; |
|||||||||||||||||||||||||
′ |
|
|
|
|
|
|
′ |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б) матрицю A оператора в базисі B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
19. Визначити власні значення і власні вектори лінійного перетворення, |
|||||||||||||||||||||||||
заданого матрицею |
3 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
||||||
A = |
та записати відповідну матрицю |
A в базисі з |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
власних векторів. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20. Квадратичну форму F ( x, y) = 9x2 − 12xy + 9 y2 |
звести до канонічного |
вигляду та знайти відповідне ортогональне перетворення.
21. Користуючись теорією квадратичних форм, звести до канонічного вигляду рівняння лінії другого порядку 2xy + 2x + 2 y − 3 = 0 , визначити її тип, знайти систему координат, у якій рівняння лінії має канонічний вигляд, та зобразити цю лінію графічно.
22. Вказати тип та нарисувати поверхні:
а) y = x2 + z2 ; |
|
б) 2x + 3y + 4z − 12 = 0 . |
|
|
|
|
|||||||
Варіант 8 |
|
|
|
|
− 2 |
− 7 |
− 2 |
|
|
|
|
||
|
|
2 |
− 4 |
1 |
|
|
1 |
5 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||||||||
1. Обчислити визначники: а) = |
|
|
, б) = |
4 |
3 |
0 |
0 |
7 |
|
|
|||
|
|
||||||||||||
|
5 |
3 |
0 |
|
2 |
1 |
5 |
9 |
− 2 |
|
. |
||
|
|
3 |
5 |
6 |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
− 3 |
2 |
7 |
0 |
|
|
39
2. Знайти матрицю X з матричного рівняння A × X + B = A2 , якщо
A = |
− 2 |
|
1 |
3 |
− 4 |
|
|||
|
|
, |
B = |
|
|
. |
|||
|
|
|
|
|
|
− 1 |
4 |
|
|
|
|
1 |
|
−1 |
|
|
|||
3. Розв’язати систему лінійних алгебраїчних рівнянь |
|
|
|||||||
− x1 + 7x2 − 3x3 = 1; |
|
|
|
||||||
|
− 3x1 + x2 + x3 |
= 3; |
|
|
|
||||
|
|
|
|
||||||
2x |
+ 4x |
2 |
+ 3x |
3 |
= 10. |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
трьома способами: а) методом Крамера; б) методом Гаусса; в) матричним методом.
4. Дослідити системи лінійних рівнянь на сумісність та розв’язати їх у випадку сумісності:
|
|
3x1 + 4x2 |
+ x3 |
|
= 5; |
|
|
|
|
|
|
|
|
3x1 + 4x2 − 4x3 = 4; |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
1 |
− |
|
|
|
2 |
+ x |
3 |
|
= 8; |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
3x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
6x |
|
|
|
|
|
|
|
б) |
2x1 − x2 + x3 + x4 = 4; |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
а) |
2x |
− x |
|
|
+ 4x |
|
|
= 10; |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7x |
+ 2x |
|
|
|
− 2x + 2x |
|
= 12. |
||||||||||||||||||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
x + 5x − 3x = −5 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
3 |
|
|
|
|
4 |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
5. Знайти скалярний добуток векторів |
|
|
= 2 |
|
+ |
|
і |
|
|
|
|
= |
|
− 3 |
|
|
, |
косинус |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
b |
|
|
b |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
m |
a |
|
|
n |
a |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
кута між ними, пр |
|
|
|
|
|
та напрямні косинуси вектора |
|
, якщо |
|
= {1; 3; 5}, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
b |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
m |
|
|
a |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
b |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
= {0; −1; 2}. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
6. Сили |
|
= {2;−4;5}, |
|
|
= {− 3;1;−1}, |
|
|
|
прикладені |
|
|
до точки |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
F1 |
F2 |
F3 = {4;5;−3} |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A(2;−1;−3). Обчислити роботу, яку виконує рівнодійна цих сил при |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
переміщенні матеріальної точки вздовж відрізка прямої від точки |
|
A до точки |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
B(4;0;0). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
7. Знайти |
|
момент |
сили |
|
= {5;1;−4}, |
прикладеної |
|
|
|
до точки |
|
A(2;1;4), |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
F |
|
|
|
|
відносно точки B(− 3;4;0).
8. Задано дві трійки векторів:
а) e1 = {− 2; 3; 2}, e2 = {− 3; 4; 3}, e3 = {1; − 2; −1};
б) e1 = {3; 2; 1}, e2 = {− 5; 4; − 3}, e3 = {2; − 1; 2}.
Визначити, яка з трійок утворює базис та обчислити координати вектора
a= {− 5; − 3; 1} у цьому базисі.
9.Точки A1 (2;0;0), A2 (− 2;0;−1), A3 (1;4;2), A4 (3;0;6) є вершинами піраміди.
Обчислити: а) площу грані A1 A2 A3 ; б) об'єм піраміди; в) висоту піраміди, проведену з вершини A4 .
10. Точки A(0;6), B(14;−1), C(− 3;−3) є вершинами трикутника ABC, |
а |
точки P і Q ділять сторону AB цього трикутника, починаючи з вершини |
A, |
40