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

типовые расчеты

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
21.03.2016
Размер:
843.71 Кб
Скачать

 

x + 4 y + 3z = 1

 

2x + 8 y + z = 80

 

17.

 

 

 

18.

 

 

 

 

;

2x + 3 y + 2z = −2 ;

x y + 6z = 17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x + y + z = −3

 

3x + 4 y − 5z = 22

 

 

5x + 3y + z = 4

 

7 x + 8 y + 6z = 14

 

19.

 

 

 

20.

 

 

 

= 23

;

2x − 5 y + 2z = 11 ;

2x − 5 y + z

 

 

+ 2 y

− 3z = −7

 

 

 

 

= −10

 

 

x

 

3x + 4 y z

 

 

4x + 3 y − 5z = 1

 

x y + 2z = 2

 

21.

 

 

 

22.

 

 

 

 

 

2x − 5 y + 2z = 7 ;

2x + 3 y + 7 z = 22 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 x −12 y + 3z = 19

 

4x + 3 y −10z = 11

 

5x + y + 2z = 9

 

2x − 3 y + z = −3

 

23.

 

 

 

24.

 

 

+ 2z = 4 ;

3x + 4 y + 7 z = 18 ;

4x + 4 y

 

 

 

 

 

 

 

+ 2z = 5

 

 

8x + y + z = 11

 

2x + 3 y

 

 

3x − 3 y + 5z = 26

 

4x + 5 y − 2z = 15

 

25.

 

+ 3y −11z = −26 ;

26.

 

+ 3z

= −5

;

5x

2x + y

 

 

+ 2 y

z = 22

 

 

+ 7 z

= −30

 

 

8x

 

x − 5 y

 

 

2x + 3y − 5z = −23

 

4x − 2 y − 5z = −20

27.

 

 

+ 3z = −15 ;

28.

 

 

+ 7z = 38 ;

7x − 8 y

−3x + 7 y

 

 

 

z = −23

 

 

 

 

= 18

 

 

4x − 5 y

 

x + 9 y − 4z

 

 

6x + 8 y + 3z = −9

 

x + 5 y − 6z = 7

 

29.

 

 

 

30.

 

 

+ 5z = 15

 

x + 4 y + 9z = −24 ;

2x − 2 y

 

 

 

 

− 7 z = 28

 

 

 

+ 9z = 38

 

5x − 2 y

 

7x − 3y

)

#

!

#.

!,

 

, # :

1. x1 − 2x 2 + x 3 − 2x 4 = 0

2. x1 + 3x 2 x 3 + 2x 4 = 3

 

− 4x 2

x 3 + x 4 = −9

 

x 2

− 2x 3

x 4 = −1

2x1

2x1

 

− 2x 2

+ 2x 3 − 2x 4 = 4

 

+ 4x 2 + x 3

= 0

2x1

3x1

 

− 6x 2

+ 4x 3 − 6x 4 = 4

 

 

+ 3x 3

+ x 4 = 1

4x1

x1 + 5x 2

33

3.

x1 + 2x 2 + 2x 3 x 4 = 2

4.

x1 + x 2 + x 3 + 2x 4 = −1

 

 

 

− 2x 2

x 3 + 2x 4 = 3

 

 

 

 

+ 2x

2 + x 3 x 4 = 1

 

x1

 

2x1

 

 

 

 

x 2

+ 2x 3 − 2x 4 = 9

 

 

 

 

− 2x 2 + 2x 3 + x 4 = 0

 

3x1

 

3x1

 

 

 

 

+ x 2

+ 3x 3 − 4x 4 = 6

 

 

 

− 4x 2

+ x 3 + 2x 4 = −1

 

2x1

 

x1

5.

2x1 + x 2 + x 3 − 2x 4 = 0

6.

x1 + 3x 2 x 3 + 2x 4 = 4

 

 

 

 

x 2

+ 2x 3 x 4 = 1

 

 

 

 

x 2

+ 2x 3 = −2

 

 

 

3x1

 

2x1

 

 

 

 

 

+ 2x 2

x 3 + x 4 = 3

 

 

 

 

+ x 2

x 3 + x 4 = −2

 

x1

 

3x1

 

 

 

 

− 3x 2 + 3x 3 − 2x 4 = −2

 

 

 

+ 2x 2

− 3x 3 + x 4 = 0

 

2x1

 

x1

7.

x1 + 2x 2 + x 3 x 4 = 1

8.

x1 + 2x 2 + x 3 x 4 = 2

 

 

 

 

x 2

x 3 + 2x 4 = 8

 

 

 

 

x 2

+ x 3 + x 4 = 1

 

3x1

 

2x1

 

 

 

 

+ x 2

+ x 3 + 3x 4 = 2

 

 

 

 

+ x 2

x 3 + 2x 4 = −6

 

2x1

 

3x1

 

 

 

 

+ 3x 2 + 2x 3 + 2x 4 = 3

 

 

 

 

x 2

− 2x 3 + 3x 4 = −8

 

3x1

 

2x1

9.

2x

1

x

2

x

3

+ x

4

= 0

10.

x

1

x

2

+ x

3

x

4

= 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 2x 2

+ x 3 x 4 = −3

 

 

 

+ x 2

− 3x 3 + 2x 4 = 11

 

x1

 

2x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−2x1 + 2x 2 + x 3 + 2x 4 = 3

 

x1

− 3x 2

+ x 3 x 4 = 2

 

 

 

 

− 4x 2 − 3x 4 = −6

 

 

 

 

− 4x 2 + 2x 3 − 2x 4 = 6

 

3x1

 

2x1

11.

x

1

+ 3x

2

+ x

3

x

4

= 3

12.

x

1

x

2

x

3

+ x

4

= 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

+ 3x 3 x 4 = −1

 

 

 

+ 2x

2 − 5x 3 + 2x 4 = 6

 

3x1

 

3x1

 

 

 

+ x 2 x 3 + x 4 = −3

 

 

 

x 2 + 2x 3 x 4 = 4

 

x1

 

x1

 

 

 

 

− 2x 2 + 4x 3 − 2x 4 = 2

 

 

 

 

− 4x 3 + 2x 4 = 11

 

 

2x1

 

5x1

 

13.

x

1

x

2

+ x

3

x

4

= 3

14.

x

1

+ 3x

2

x

3

+ x

4

= 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 2x

2 + x 3 = 0

 

 

 

 

 

x 2

+ 2x 3 x 4 = 3

 

2x1

 

 

 

2x1

 

 

 

 

− 2x 2 + x 3 x 4 = 4

 

 

 

 

+ x 2

− 2x 3 = −3

 

 

3x1

 

4x1

 

 

 

 

− 4x 2

x 4 = 4

 

 

 

 

 

 

− 2x 2 x 3 x 4 = −9

 

x1

 

 

 

3x1

15.

x

1

+ 2x

2

x

3

+ 2x

4

= 6

16.

2x

1

+ x

2

− 2x

3

+ 2x

4

= 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

+ 10x 3 + x 4 = 15

 

 

x 2 + 3x 3 x 4 = 2

 

5x1

 

x1

 

 

 

 

+ 3x 3 = 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 2x 2 − 3x 3 + x 4 = 5

 

2x1

 

 

 

 

 

 

2x1

 

 

 

x 2 + 4x 3 + x 4 = 1

 

 

 

+ 3x 2

− 6x 3 + 2x 4 = 3

 

x1

 

x1

34

17.

x

1

x

2

+ 2x

3

+ x

4

 

= −3

18.

x

1

+ 3x

2

 

+ x

3

− 2x

4

= 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ x 2

+ x 3

x 4 = 0

 

 

 

+ x 2

 

− 2x 3 + x 4 = 4

 

2x1

 

3x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

+ 2x 2

x 3

− 2x 4 = 3

 

x1

x 2

+ 2x 3 x 4 = 2

 

 

 

 

− 2x 2 + x 3 + x 4 = −7

 

 

 

+ 5x 2

 

+ 4x 3 − 5x 4 = 6

 

3x1

 

x1

 

19.

x

 

x

 

− 2x

 

+ x

 

 

= 1

20.

3x +x

 

 

x

 

 

 

+x

 

= −2

 

 

1

 

 

2

 

 

 

3

 

 

4

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

3

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

2x1 + 2x

2 x

3 + 2x 4 = 11

 

5x1 − 2x2 + 2x3 x4 =15

 

 

 

 

+ x 2

− 3x 3 + 3x 4 = 12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x1

 

x1 x2 + 5x3 + 2x4 =18

 

 

 

 

x 2

+ x 3

+ 3x 4 = 24

 

2x − 3x

2

+ 3x

3

− 2x

4

=17

 

3x1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.

x

1

+ 3x

2

x

3

+ 2x

4

= 1

22.

x

1

+ 2x

2

 

+ 3x

3

x

4

 

= 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

− 4x

3 + x 4 = 4

 

 

 

x 2

 

− 3x 3 + x 4 = 0

 

4x1

 

3x1

 

 

 

 

 

+ x 2

+ x 3

x 4 = 11

 

 

 

 

+ 3x 2 − 3x 3 = 1

 

 

 

2x1

 

4x1

 

 

 

 

 

 

− 2x 2 − 5x 3 + 2x 4 = −7

 

 

 

+ 4x 2

 

x 4 = 1

 

 

 

 

 

 

2x1

 

x1

 

 

 

 

 

 

23.

2x

1

x

2

+ x

3

x

4

 

= 2

24.

3x

1

+ 3x

2

+ x

3

x

4

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ x 2 + 2x 3

= 1

 

 

 

 

 

 

− 2x 2

 

− 2x 3 + x 4 = 3

 

x1

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

x 2 + 3x 4

= 1

 

 

 

 

 

 

 

 

+ x 2

 

+ x 3 = 1

 

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

2x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 3x 3 x 4 = 3

 

 

 

 

 

 

+ 3x 2

 

+ 3x 3 x 4 = −2

 

3x1

 

 

 

 

x1

 

25.

x

1

+ x

2

+ 2x

3

x

4

 

= 1

26.

2x

1

− 3x

2

+ x

3

x

4

 

= 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 2x 2

x 3

+ 2x 4 = 0

 

 

 

x 2

+ 2x 3 − 2x 4 = 4

 

x1

 

x1

 

 

 

 

+ 5x 2 + 3x 4 = 1

 

 

 

 

x 2 + 2x 3 x 4 = 4

 

3x1

 

 

x1

 

 

 

+ 3x 2

− 4x 3 + 5x 4 = −1

 

 

 

 

− 3x 2 + x 3 = 7

 

 

 

 

x1

 

4x1

 

 

 

27.

x

1

+ x

2

x

4

= 2

 

 

 

 

28.

x

1

+ x

2

 

+ 2x

 

3

− 2x

4

= 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

+ x 3

= −3

 

 

 

 

 

x 2

 

x 3 + x 4 = 5

 

2x1

 

 

 

2x1

 

 

 

 

 

− 2x 3 + x 4 = 2

 

 

 

 

 

 

+ x 2

 

x 3 x 4 = 3

 

5x1

 

 

 

3x1

 

 

 

 

+ 2x 2

− 4x 3 + x 4 = 8

 

 

 

 

− 2x 2 + 2x 4 = 2

 

x1

 

x1

29.

x

1

+ x

2

+ x

3

x

4

= 0

30.

x

1

+ 2x

2

 

+ x

3

x

4

+ = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ x 2

x 3

+ x 4 = 8

 

 

 

x 2

 

+ x 3 + x 4 = 3

 

2x1

 

2x1

 

 

 

 

 

+ 2x 2 + 2x 3 = 4

 

 

 

 

 

x 2

 

x 3 + x 4 = 12

 

4x1

 

 

3x1

 

 

 

 

 

+ x 2

+ 3x 3 x 4 = −4

 

 

 

− 2x 3

 

= 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x1

 

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35

Задание 6. Теория квадратичных форм

Пример выполнения задания 6

! !

! #$

# ! + .

4 ,

 

# ! .

 

 

 

! #

 

 

 

 

 

ρ

ρ

ρ

 

 

 

# e 0

, e 0

, e 0 . / ! # !

1

2

3

 

 

 

R3 , # i , j , k ,

#$

 

 

0xyz.

 

 

 

 

%$

x R3

 

#

 

x, y z, . . ' #:

ρ

 

x = xi + yj + zk . !

x ' ' # !$ !

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X = y

,

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

!$ ' $ .

# ' :

(x, y, z ) = a

x 2 + 2a

xy + 2a

xz + a

 

y 2 + 2a

yz + a z2

.

(1)

11

12

13

 

22

23

33

 

 

 

 

36

, ' '

 

#

x, y , z

 

 

 

 

x, y , z ;

 

aij

(i = 1,2,3; j = 1,2,3) -

+ . ' aij = a ji . " ,

2aij = aij + a ji , !$ ! (1) ' # :

(x, y, z ) = a11 x 2 + a12 xy + a13 xz + a21 yx + a22 y2 + a23 yz + a31 zx + a32 zy + a33 z2 . (2)

!, !$ + +

:

a

a

11

12

A = a21

a22

 

a32

a31

a13 a23 . a33

/ A ; . . aij = a ji ,

, + #

, . .

AT

= A , AT

- , !

A,

 

#

( . .

# 4). , !$ !

' # :

(x, y, z ) = X T A X .

(3)

, # X T = (x, y, z) - X .

( #

A. (, !

γ

 

 

1

= γ 2γ 3

37

, !

= λ .

(4)

! !,

( λ ) = 0 .

(5)

, ' # :

a λ

a

a

 

γ

 

 

0

 

 

11

12

13

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

a21

a22 λ

a23

γ

2

=

0

.

(6)

 

a31

a32

 

 

 

γ

 

 

 

0

 

 

 

a33 λ

 

3

 

 

( ! #, (3)

!$ ! !, !$

, ! ( $

), # !$,

. . ' #:

a11 λ

a12

a13

 

 

a21

a22 λ

a23

= 0 ,

(7)

a31

a32

a33 λ

 

 

' # :

det(A λE ) = 0 .

( 7′ )

38

2 (7) ( (7')) !,

λ1 , λ2 , λ3 -

.

( λ1 , λ2 , λ3 ,

! (6) , , !$ !

 

(1) , (2) , (3) . ( ! #

,

. . ' (i ) (i = 1,2,3)

! A :

(1,0) , (2,0) ,

(3,0) .

 

-! # ! T - !

,

4

 

 

(1,0) , (2,0) , (3,0) .

 

. ,

 

! # , # det = 1,

, ', det = −1 , + ! #,

.

, , 4 # #

X = TX ,

(8)

. . # X , 4

(8), '

(3). , #

! # :

 

(

 

)

 

(

′ ′

)

 

(

 

)

 

(

 

)

(

 

 

 

 

)

(9)

 

 

x, y, z

 

=

 

x , y , z

 

=

 

 

 

 

 

 

 

= ( )

 

 

 

 

 

X .

#

 

B =

 

$

!

 

 

.

" #

4

39

! # ! !$ , ! # #

(8) #

!.

# .

. ! ! !

2xz − 3y 2 = 0 #$ .

. % # ! $

!$ !

(x, y, z ) = 0 x 2 + 0 xy + 1 xz + 0 yx − 3 y2 + 0 yz + 1 zx + 0 zy + 0 z2 .

- X = TX , -

0xyz , ! !

0xy z . 5,

0

0

1

 

 

 

 

 

 

 

,

A = 0

− 3

0

 

 

1

0

0

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

λ

 

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

− 3 − λ 0

 

= 0 .

 

 

 

 

 

 

1

 

 

0

λ

 

 

, !

λ1 = 1 , λ2 = −1 ,

λ3 = −3 .

( # !$ (1) , (2)

(3) .

1. λ1

= 1

! (6),

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−1

0

1

γ (1)

 

0

 

 

 

 

 

 

−4

 

1

 

 

 

 

(10)

 

 

0

0

γ 2(1)

 

=

0

.

 

 

 

 

 

(1)

 

 

 

 

 

 

 

1 0

−1

γ 3

 

 

0

 

 

 

 

-! ! (10)

40

λ1(1)

+λ3(1)

= 0

 

−4λ (1)

 

 

(10′ )

 

= 0 .

2

 

 

 

(1)

(1)

 

λ1

λ3

= 0

 

! (10′ ), ! λ(21) = 0 , λ1(1) = λ(31) = t , t - '

# $ ! , . .

:

 

t

 

(1)

 

 

= 0

.

 

 

 

 

t

 

# t = 1 , !:

 

 

 

1

 

(1)

 

 

= 0

.

 

 

 

 

1

 

4 # ; !:

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(10)

 

2

 

 

=

0

 

.

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2. , # λ2 = −1 , ! (6), !:

1 0 1

 

γ

( 2)

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

0 − 2

0

 

γ 2( 2)

=

0 .

 

(11)

 

 

 

γ

( 2)

 

 

 

 

 

 

1 0 1

 

3

 

 

0

 

 

 

! !: λ( 2)

= 0 ,

λ( 2)

= −λ( 2)

= t . t = −1 !:

2

 

 

 

1

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 1

 

 

 

 

 

 

 

( 2)

 

 

,

 

 

 

 

 

 

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

! (2) , !:

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

( 20 ) = −

0

 

.

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

41

3. 0, , 4 λ3 = −3

 

λ3

! (10).

, ! λ(3)

= λ(3)

= 0 , λ(3)

= t . t = 1 , !:

1

3

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(30) = 1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0,

:

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

(10) =

0

,

( 20) =

0

 

, (30)

= 1 .

 

 

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

0 + ! ! T ,

det T = 1 , ' det T = −1 , + ! #,

.

, '

# !:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 −

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T =

0

1

 

0

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

0

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!$

 

!

T (8),

!:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x =

 

 

x

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y =

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(12)

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

 

 

 

x

+

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( ! #, # !

,

 

 

!

4 ! α ( .1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42