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

Metodichka_liniyna_algebra

.pdf
Скачиваний:
131
Добавлен:
12.02.2016
Размер:
1.04 Mб
Скачать

7. 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 .

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 .

 

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 .

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 .

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

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]