
- •9)Вычислите .
- •10) Найдите размерность и какой-нибудь базис пространства решений уравнения
- •12) Определите ранг матрицы
- •13) Найдите матрицу X из уравнения
- •14) Является ли система векторов a1=(1,1,1,1), a2=(1,2,3,4), a3=(5,6,7,8), a4=(4,3,2,1), a5=(1,1,-1,-1) линейно зависимой?
- •15) Запишите квадратичную форму, имеющую данную матрицу
- •16) С помощью правила Крамера решите систему уравнений
- •17) Найдите матрицу перехода от базиса e1=(3, 2), e2=(2, 1) к базису e1’=(2, −2), e2’=(−1, 6)
- •20) Найдите размерность и базис линейной оболочки системы столбцов
- •23) Найдите общее решение системы линейных уравнений
- •24) Выясните, являются ли векторы a1=(2, −3, 1), a 2=(3, −1,5), a3=(1, −4, 3) линейно зависимыми.
- •27) Найдите фундаментальную систему решений системы линейных уравнений
- •30) Найдите размерность пространства решений уравнения
- •42) Найдите какие-нибудь матрицы A и В второго порядка, для которых rang (AB)≠rang(BA), или докажите, что таких матриц не существует.
- •43) Является ли линейным пространством множество всех матриц второго порядка (с обычными операциями), у каждого из которых линейно зависимые строки?
- •59) Найдите собственные векторы и собственные значения оператора дифференцирования в пространстве бесконечно дифференцируемых функций.
- •79) Является ли линейным пространством множество всех квадратичных форм с обычными операциями сложения и умножения на вещественные числа?
- •81) Укажите какой-нибудь базис пространства всех симметричных матриц второго порядка.
- •86) Найдите собственные значения и собственные векторы оператора, заданного матрицей
- •91) Запишите в матричном виде квадратичную форму
- •93) Образует ли линейное пространство множество всех невырожденных матриц второго порядка с обычными операциями сложения матриц и умножения матриц на вещественные числа?
- •95) Найдите матрицу линейного функционала, который каждой строке чисел из R3 ставит в соответствие сумму этих чисел.
- •101) Всегда ли произведение симметричных матриц является симметричной матрицей?
- •102) Решите матричное уравнение
- •103) Приведите пример матрицы A размера 3х3, у которой все элементы разные и rang(A)=1, или докажите, что такой матрицы не существует.
- •118) Определите координаты концов A и B отрезка, который точками C(2, 2) и D(1, 5) разделён на три равные части.
- •121) Отрезок с концами в точках А(3, −2) и В(6, 4) разделен на три равные части. Найдите координаты точек деления.
- •122) Даны две смежные вершины параллелограмма А(-2, 6), В(2,8) и точка пересечения его диагоналей М(2, 2). Найдите две другие вершины.
- •123) Разложите вектор v(3,−2) по векторам e1(1, 3), e2(2, −1).
- •124) Даны вершины треугольника: А(1,1), В(4,1), С(4,5). Найдите косинусы углов треугольника.
- •125) Найдите все значения параметра a, при которых точки А(1, а), В(3, 2−а), С(а, −5) лежат на одной прямой.
- •130) Вычислите площадь треугольника ABC с вершинами А(1,1,1), В(2,3,4), С(4,3,2).
- •131) Вычислите объём тетраэдра с вершинами А(1,1,1), В(2,0,2), С(2,2,2), D(3,4,−3).
- •135) При каком значении параметра a точки А(1, 2, 3), В(2, -1,5) и С(-1, а, -1) расположены на одной прямой?
- •По следствию 9.10 теоремы 9.19 эти плоскости не являются параллельными. Следовательно, они пересекаются не под прямым углом, поскольку также 1*1+2*0+3*3 отлично от нуля.
- •144) Нарисуйте параллелепипед и укажите те его диагонали, которые соответствуют векторам a+b-c и a-b+c, если векторы a, b, c соответствуют ребрам этого параллелепипеда.
- •145) Нарисуйте параллелепипед и укажите те его диагонали, которые соответствуют векторам a+b-c и a-b+c, если векторы a, b, c соответствуют ребрам этого параллелепипеда.
- •152) Начало координат перенесено в точку (2, 1), а оси координат повернуты на угол 60 градусов. Как в такой системе координат будут записываться координаты прежнего начала координат?
- •165) Найдите какой-нибудь базис в пространстве всех векторов их R3, перпендикулярных вектору {1,2,3}.
- •166) При параллельном переносе точка А(1, 2, 3) переходит в точку А’(3,1,2). В какую точку переходит точка В(2, 3, 1)?
- •189) Укажите какой-нибудь базис в пространства всех квадратичных матриц на R2 (с обычными операциями).
- •194) Образует ли линейное пространство множество всех ступенчатых матриц третьего порядка с обычными операциями?

118) Определите координаты концов A и B отрезка, который точками C(2, 2) и D(1, 5) разделён на три равные части.
Решение
При решении (ах, ау), а точки
|
|
|
2 |
a |
|
|
1 |
b |
|
||
|
|
|
3 |
x |
3 |
x |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
2 |
|
1 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
3 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
a |
|
|
1 |
b |
|
||
|
|
|
3 |
y |
3 |
y |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
2 |
|
1 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
3 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
b |
|
|
||
|
|
|
x |
|
x |
||||||
|
|
|
3 |
|
|
3 |
|
||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
2 |
|
1 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
3 |
3 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
b |
|
|||
|
|
|
y |
|
y |
||||||
|
|
|
3 |
|
|
3 |
|
|
|||
5 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
2 |
|
1 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
3 |
3 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
задачи воспользуемся теоремой 9.3. Пусть координаты точки А равны В - (bx, by). Тогда можем записать систему:
6 2a |
x |
b |
x |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
6 |
2a y |
by |
|
||||||
|
. Таким образом, координаты точек: А(3;-1), В(0;8). |
||||||||
|
3 |
a |
|
|
2b |
|
|
||
|
x |
x |
|
||||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
a |
|
|
2b |
|
|
||
15 |
y |
|
y |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
131

|
x y z 1 0 |
|
119) Составьте каноническое уравнение прямой |
5y 2z 11 |
|
x |
||
Решение |
|
|
x y 3 0 |
. |
|
Выразим икс через две другие переменные: |
z 0 |
|
2x 2 |
|
|
|
|
|
Таким образом, каноническое уравнение прямой (по определению,
выглядит так: |
x |
|
z 2 |
|
y 3 |
. |
|
1 |
2 |
1 |
|||||
|
|
|
|
. 0
страница 127)
132

120) Найдите угол между прямыми
L |
: |
|
x 3t |
|
|
||
1 |
|
|
|
|
|
y 1 2t |
и |
L2 |
:
x 1 2t |
|
|
3t |
y 5 |
.
Решение
Пункт 3 следствия 9.9 теоремы 9.15 говорит о том, что угол между прямыми может быть
рассчитан как
cos L |
|
cos n |
|
|
|
n |
, n |
2 |
||
, L |
, n |
|
1 |
|
|
|||||
2 |
|
|
|
|
|
|||||
1 |
2 |
1 |
|
|
|
n |
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
, то есть как угол между нормалями
прямых. Однако в нашем случае неудобно переходить к углу между перпендикулярами, гораздо проще найти угол между векторами, параллельными данным прямым. По теореме
9.16 эти вектора |
P1 (3; 2) |
и |
P2 |
нулю, то угол между ними, а,
( 2; 3) . Поскольку скалярное произведение векторов равно |
соответственно, и угол между прямыми L1 и L2 равен нулю. |
133

121) Отрезок с концами в точках А(3, −2) и В(6, 4) разделен на три равные части. Найдите координаты точек деления.
Решение
По аналогии с задачей 118 составляем систему, обозначив координаты концов отрезка, точек С и D, соответствующими маленькими буквами с индексами x и y:
|
|
|
|
|
2 |
3 |
|
1 |
6 |
|
|
|
|
|
|
3 |
3 |
||||
|
cx |
|
|
|
|
4 |
||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
2 |
|
1 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
3 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
2 |
( 1) |
1 |
4 |
|||
|
|
|
|
3 |
3 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|||
c |
|
|
|
|
|
|||||
y |
|
|
2 |
|
1 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
3 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
6 |
|||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
d |
|
|
3 |
|
|
3 |
|
5 |
|
|
x |
|
2 |
|
1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
( 2) |
4 |
|||||
|
|
|
|
|
||||||
|
d |
|
|
3 |
|
|
|
|
3 |
2 |
|
y |
|
|
2 |
|
1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. Таким образом, координаты точек: C(4; 0), В(5; 2).
134