- •Долгіх, В. М.
- •1. МАТРИЦІ Й ВИЗНАЧНИКИ
- •1.1. МАТРИЦІ. ВИДИ МАТРИЦЬ
- •Види матриць
- •Деякі властивості добутку матриць
- •Властивості транспонування матриці
- •1.3. ВИЗНАЧНИКИ
- •Властивості визначників
- •1.4. ОБЕРНЕНА МАТРИЦЯ
- •Обчислення оберненої матриці методом елементарних перетворень
- •1.5. РАНГ МАТРИЦІ
- •1.5. РАНГ МАТРИЦІ
- •Обчислення рангу матриць методом елементарних перетворень
- •Поняття про лінійну залежність і незалежність рядків матриці
- •1.6. ПРИКЛАДИ ЗАСТОСУВАННЯ МАТРИЦЬ В ЕКОНОМІЦІ
- •Таблиця 1.1
- •Таблиця 1.2
- •Таблиця 1.3
- •Питання для самоперевірки
- •1.7. Вправи
- •2. СИСТЕМИ ЛІНІЙНИХ АЛГЕБРАЇЧНИХ РІВНЯНЬ
- •2.1. ОСНОВНІ ОЗНАЧЕННЯ
- •2.2. СХЕМА ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМ. ТЕОРЕМА КРОНЕКЕРА-КАПЕЛЛІ
- •Схема дослідження систем
- •2.3. МЕТОД ГАУССА (метод послідовного виключення невідомих)
- •2.4. МЕТОД ЖОРДАНА-ГАУССА (метод повного виключення невідомих)
- •2.5. СИСТЕМИ ЛІНІЙНИХ ОДНОРІДНИХ АЛГЕБРАЇЧНИХ РІВНЯНЬ
- •Однорідні системи n-го порядку (n рівнянь із n невідомими)
- •2.6. СИСТЕМИ n ЛІНІЙНИХ РІВНЯНЬ ІЗ n НЕВІДОМИМИ
- •2.6.1. Матричний метод розв’язування систем (метод оберненої матриці)
- •2.6.2. Розв’язування систем методом Крамера
- •2.7. ВЛАСНІ ВЕКТОРИ ТА ВЛАСНІ ЧИСЛА МАТРИЦІ
- •2.8. ПРИКЛАДИ ЗАСТОСУВАННЯ СИСТЕМ В ЕКОНОМІЦІ
- •Таблиця 2.1
- •Таблиця 2.2
- •Питання для самоперевірки
- •2.9. Вправи
- •Таблиця 2.3
- •Таблиця 2.4
- •Таблиця 2.5
- •3. ЕЛЕМЕНТИ ВЕКТОРНОЇ АЛГЕБРИ
- •3.1. ОСНОВНІ ОЗНАЧЕННЯ
- •3.3. ЛІНІЙНА НЕЗАЛЕЖНІСТЬ ВЕКТОРІВ
- •3.4. БАЗИС. РОЗКЛАДАННЯ ВЕКТОРА ЗА БАЗИСОМ
- •Лінійні операції над векторами в координатній формі
- •3.5. АФІННА СИСТЕМА КООРДИНАТ
- •3.6. ПРОЕКЦІЯ ВЕКТОРА НА ВІСЬ
- •3.7. ВЕКТОРИ В ОРТОНОРМОВАНОМУ БАЗИСІ. ДЕКАРТОВА ПРЯМОКУТНА СИСТЕМА КООРДИНАТ
- •Лінійні операції над векторами в базисі
- •3.8. НАПРЯМНІ КОСИНУСИ ВЕКТОРА
- •3.9. ПОДІЛ ВІДРІЗКА В ЗАДАНОМУ ВІДНОШЕННІ
- •3.10. СКАЛЯРНИЙ ДОБУТОК ВЕКТОРІВ
- •3.10. СКАЛЯРНИЙ ДОБУТОК ВЕКТОРІВ
- •Алгебраїчні властивості скалярного добутку
- •Геометричні властивості скалярного добутку
- •Скалярний добуток в ортонормованому базисі
- •Деякі важливі формули
- •3.11. ВЕКТОРНИЙ ДОБУТОК ВЕКТОРІВ
- •Алгебраїчні властивості векторного добутку
- •Геометричні властивості векторного добутку
- •Векторний добуток в ортонормованому базисі
- •3.12. МІШАНИЙ ДОБУТОК ВЕКТОРІВ
- •Основна алгебраїчна властивість мішаного добутку
- •Геометричні властивості мішаного добутку
- •Мішаний добуток в ортонормованому базисі
- •Лінійні операції над векторами
- •3.13.2. Лінійна незалежність векторів. Базис і координати
- •3.13.3. Евклідів n-вимірний простір En
- •Алгебраїчні властивості скалярного добутку
- •Кут між векторами в евклідовому просторі En
- •Таблиця 3.1
- •Питання для самоперевірки
- •3.14. Вправи
- •4. АНАЛІТИЧНА ГЕОМЕТРІЯ НА ПЛОЩИНІ
- •4.1. СИСТЕМИ КООРДИНАТ НА ПЛОЩИНІ
- •4.1.1. Декартова прямокутна система координат
- •4.1.2. Полярна система координат
- •Зв’язок між полярними та прямокутними декартовими координатами точки
- •4.1.3. Перетворення системи координат
- •Паралельне перенесення осей
- •4.2. ЛІНІЯ НА ПЛОЩИНІ. ОСНОВНІ ОЗНАЧЕННЯ
- •Параметричні рівняння лінії
- •Таблиця 4.1
- •Лінія в полярних координатах
- •Таблиця 4.2
- •4.3. ПРЯМА НА ПЛОЩИНІ
- •4.3.1. Різні форми рівнянь прямої
- •Умови паралельності й перпендикулярності двох прямих
- •4.3.3. Нормальне рівняння прямої
- •Ознаки нормального рівняння
- •4.3.4. Відстань від точки до прямої
- •4.3.5. Приклади розв’язування задач
- •4.3.6. Приклади застосування лінійної залежності в економіці
- •Лінійна залежність між витратами й обсягом виробництва продукції
- •Питання для самоперевірки
- •4.3.7. Вправи
- •4.4. АЛГЕБРАЇЧНІ ЛІНІЇ ДРУГОГО ПОРЯДКУ НА ПЛОЩИНІ
- •4.4.1. Основні поняття
- •4.4.2. Коло
- •4.4.4. Гіпербола
- •4.4.6. Криві другого порядку. Узагальнення
- •Питання для самоперевірки
- •4.4.7. Вправи
- •5. АНАЛІТИЧНА ГЕОМЕТРІЯ У ПРОСТОРІ
- •5.1. ПЛОЩИНА У ПРОСТОРІ R3
- •5.1.1. Різні форми рівнянь площини
- •Ознаки нормального рівняння
- •5.1.2. Відхилення та відстань точки від площини
- •5.1.3. Кут між двома площинами. Умови паралельності та перпендикулярності двох площин
- •5.1.4. Приклади розв’язування задач
- •5.2. ПРЯМА У ПРОСТОРІ R3
- •5.2.1. Різні форми рівнянь прямої
- •5.2.3. Відстань від точки до прямої у просторі R3
- •5.2.4. Відстань між паралельними прямими у просторі R3
- •5.2.5. Відстань між перехресними прямими у просторі R3
- •Умови паралельності й перпендикулярності прямої та площини
- •Питання для самоперевірки
- •5.2.7. Вправи
- •5.3. АЛГЕБРАЇЧНІ ПОВЕРХНІ ДРУГОГО ПОРЯДКУ
- •5.3.1. Загальне рівняння поверхні другого порядку
- •5.3.2. Еліпсоїд. Сфера
- •5.3.3. Однопорожнинний гіперболоїд
- •5.3.4. Двопорожнинний гіперболоїд
- •5.3.5. Конус другого порядку
- •5.3.6. Еліптичний параболоїд
- •5.3.7. Гіперболічний параболоїд
- •5.3.8. Циліндри
- •Питання для самоперевірки
- •5.3.9. Вправи
- •СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
ì x |
|
= |
D1 |
||
|
|
|
|||
ï 1 |
|
|
D |
||
í |
|
|
|
||
|
|
|
D1 |
||
ïx |
2 |
= |
|||
D |
|||||
î |
|
|
|
= 7 - 7 x3 |
, |
ìx |
ï 1 |
||
|
або |
íx2 |
= 6 x3 - 4, |
ï |
|
î x3 |
=7 - 7c,
=6c - 4, де с - довільна стала. <
=c,
Зауваження. При розв’язуванні методом Крамера систем вище 3-го порядку доводиться виконувати значно більшу кількість арифметичних операцій, ніж у методах Гаусса й Жордана-Гаусса.
2.7. ВЛАСНІ ВЕКТОРИ ТА ВЛАСНІ ЧИСЛА МАТРИЦІ
Нехай маємо квадратну матрицю A і матрицю (вектор)-стовпець X:
|
æ a |
a |
... |
a |
ö |
|
æ x1 |
ö |
|
ç 11 |
12 |
|
1n ÷ |
|
ç |
÷ |
|
A = |
ça21 |
a22 |
... |
a2n ÷ |
X = |
ç x2 ÷ |
||
ç |
... |
... |
... |
÷, |
ç |
÷. |
||
|
ç ... |
÷ |
|
ç ... |
÷ |
|||
|
ç |
an2 |
... |
|
÷ |
|
ç |
÷ |
|
èan1 |
ann ø |
|
è xn |
ø |
Ненульовий вектор X називається власним вектором матриці A, якщо існує таке число l (власне число матриці), що
|
|
|
|
|
|
|
AX = lX. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.14) |
|
Матричне рівняння (2.14) запишемо у вигляді |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
( A - lE) X = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.15) |
||
або в розгорнутому вигляді |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ì(a |
|
- l)x |
+ |
a |
x |
2 |
+ ... |
+ |
|
a |
|
x |
n |
|
= |
0, |
|
|
ï 11 |
1 |
|
12 |
|
+ ... |
|
|
1n |
|
|
|
0, |
|
|||||
ï |
a21x1 |
+ |
(a22 - l)x2 |
+ |
|
a2n xn |
|
= |
(2.16) |
|||||||||
í |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ï ................ ... ................. ... ... ... .................. ... ... |
|
|||||||||||||||||
ï |
a |
x |
+ |
a |
n2 |
x |
+ ... |
+ |
(a |
nn |
- l)x |
n |
= |
0. |
|
|||
î |
|
n1 1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Для |
|
того |
|
щоб |
|
однорідна |
система(2.16) |
мала |
ненульовий |
розв’язок, необхідно й достатньо, щоб її визначник дорівнював нулю:
|
(a11 - l) |
a12 |
... |
a1n |
|
|
|
det( A - lE) = |
a21 |
(a22 - l) |
... |
a2n |
= 0. |
(2.17) |
|
... |
... |
... |
... |
||||
|
|
|
|||||
|
an1 |
an2 |
... |
(ann - l) |
|
|
Визначник det(A - lE) є многочленом степеня n відносно l. Він називається характеристичним многочленом матриці , Арівняння (2.17) - характеристичним рівнянням, а його корені - власними чис-
лами матриці А. Всього існує n власних чисел, серед яких можуть бути рівні. Кожному власному числу відповідає свій власний вектор, який
ДВНЗ “Українська академія банківської справи НБУ”
40