- •Основы линейной, векторной алгебры и аналитической геометрии
- •Содержание.
- •Обозначения, используемые в пособии.
- •1.3.Транспонирование матриц
- •Операция транспонирования обладают следующими свойствами:
- •1.4. Понятие определителя.
- •1.5. Минор. Теорема Лапласа. Определение 1.5.1.
- •Свойства определителей
- •1.7 Обратные матрицы
- •Достаточность: Пусть Рассмотрим элементы с определяются как
- •4)Обратная матрица единственна
- •1.8 Ранг матрицы Определение 1.8.1.
- •Определение 1.8.2.
- •2. Системы линейных алгебраических уравнений
- •2.1. Основные понятия
- •2.2 Крамеровские системы
- •Пример 2.2.2. Решить по формулам Крамера систему уравнений:
- •2.3 Системы линейных уравнений общего вида
- •2.4 Однородные системы линейных уравнений
- •Пример 2.4.1 Решить систему:
- •3. Основы численных методов решения задач теории матриц и систем линейных алгебраических уравнений .
- •3.1 Элементарные преобразования матриц
- •Действительно:
- •3.2 Вычисление определителя
- •3.3 Вычисление ранга матрицы
- •3.4 Решение систем линейных уравнений
- •3.5 Нахождение обратной матрицы.
- •4. Линейные векторные пространства
- •4.1 Понятие линейного пространства
- •4.2 Линейная зависимость системы векторов
- •4.3. Базис и размерность линейного пространства.
- •4.4. Координаты вектора
- •Пример 4.4.1.
- •4.5. Евклидово пространство
- •4.6. Ортогональность векторов в Еп.
- •5. Вектора в трёхмерном пространстве .
- •5.1. Угол между двумя векторами. Проекция вектора на ось.
- •5.2. Координаты вектора заданного двумя точками.
- •5.3.Условие коллинеарности двух векторов в координатной форме
- •5.4. Скалярное произведение векторов в координатной форме
- •5.5. Определение длины вектора и угла между двумя векторами.
- •5.6. Направляющие косинусы вектора
- •5.7. Векторное произведение двух векторов
- •5. 8. Смешанное произведение трех векторов
- •5.9. Свойства смешанного произведения
- •Элементы аналитической геометрии.
- •6.1. Прямая на плоскости.
- •Уравнение прямой в отрезках
- •6.2.3. Уравнение плоскости в отрезках
- •6.2.4. Уравнение плоскости проходящей через три точки
- •6.2.5.Угол между двумя плоскостями
- •6.2.6. Условия перпендикулярности и параллельности плоскостей
- •6.2.7. Расстояние от точки до плоскости
- •6.3. Прямая линия в пространстве r3
- •6.3.1. Векторное уравнение прямой
- •6.3.2. Канонические уравнения прямой
- •6.3.3. Прямая как линия пересечения двух плоскостей
- •6.3.4. Угол между двумя прямыми
- •6.3.5. Условия параллельности и перпендикулярности прямых
- •6.4. Прямая и плоскость в пространстве
- •6.4.1. Пересечение прямой и плоскости в пространстве r3
- •6.4.2.Условие параллельности и перпендикулярности прямой и
- •6.4.3.Угол между прямой и плоскостью
- •7. Кривые второго порядка
- •7.1.Окружность
- •7.2. Эллипс
- •7.3.Гипербола
- •7.4.Парабола
- •7.5. Уравнения кривых второго порядка с осями симметрии параллельными осям координат.
- •8. Поверхности второго порядка
- •8.1.Цилиндрические поверхности с образующими, параллельными координатной оси
- •8.2.Цилиндры второго порядка
- •8.3.Поверхности вращения
- •8.4. Поверхности второго порядка заданные каноническими уравнениями
- •8.4.1. Эллипсоид
- •8.4.2.Гиперболоиды
- •8.4.3. Параболоиды Эллиптический параболоид.
- •Гиперболический параболоид.
- •8.4.4. Конус второго порядка
- •9. Расчетные задания.
- •9.1. Линейная и векторная алгебра.
- •9.2. Аналитическая геометрия.
- •10. Тестовые задания для самостоятельной работы.
- •Задание 3. Найдите матрицу х из уравнений:
- •Задание 4. С помощью формул Крамера решить систему уравнений:
- •Задание 9. Найти координаты вектора векторного произведения векторов a и b.
- •2. Найти точку пересечения прямой и плоскости.
Задание 9. Найти координаты вектора векторного произведения векторов a и b.
1.a ={3;-1;-2}, b ={1;2;-1}
1){1;0;0} 2){5;10;7} 3){4;3;1} 4){5;1;7} 5){1;7;5}
2.a ={1;2;3}, b ={4;-2;0}
1){5;10;12} 2){1;3;8} 3){5;12;-10} 4){10;12;3} 5){-1;2;-4}
3.a ={-2;4;-2}, b ={1;-1;3}
1){10;-1;1} 2){1;11;2} 3){10;4;-2} 4){10;-2;0} 5){3;2/3;-2}
4.a ={1;2;3}, b ={3;0;-1}
1){-2;10;-6} 2){-2;4;-2} 3){1;1;2} 4){0;13;-1/2} 5){1;7;5}
5.a ={2;-1;0}, b ={3;-4;2}
1){3;-1;8} 2){0;2;-4} 3){13;1;3} 4){-2;-4;-5} 5){-1;-2;3}
6. a ={1;-2;1}, b ={7;1;4}
1){9;2;-1} 2){12;0;1/2} 3){-9;3;15} 4){8;3;2} 5){4;1;2}
7.a ={3;1;-1}, b ={2;-1;-1/3}
1){4;2;-1} 2){0;-1;5} 3){-4/3;-1;-5} 4){-2;-3;-1/8} 5){1;1;-4}
8.a ={3;-1/2;2}, b ={2;0;1}
1){-1/2;1;1} 2){3/2;0;1} 3){7;8;-2} 4){-7;3/4;2} 5){2;-3;6}
9.a ={-1;4;5}, b ={2;1;3}
1){6;1;-2} 2){7;13;-9} 3){10;1;0} 4){2;1;-9} 5){7;-3;1/2}
10.a ={0;2;5}, b ={1;-1;2}
1){5;-1;2} 2){3;4;1} 3){9;5;-2} 4){0;9;-1} 5){11;3;-1}
Задание 10.
1. Вычислить смешанное произведение векторов a, b, c.
a ={2;3;-1}, b ={1;-1;3}, c ={1;9;-11}
1)0 2)1 3)4 4)10 5)-2
2. Найти точку пересечения прямой и плоскости.
=
=
;
2x+3y+z-1=0;
1)
(2;-3;6) ; 2) (2;
;4);
3) (1;2;-5)
3. Вычислить смешанное произведение векторов a, b, c.
a ={-1;2;3}, b ={0; 1;2}, c ={3;4;-1}
1)12 2)10 3)-1 4)20 5)4
4. Найти двугранные углы, образованные плоскостями.
x-y
+z-1=0;
x+y
-2+3=0;
а)
И
;
б)
и
;
в)arcos
и π - arccos
5. Найти точку пересечения прямой и плоскости
=
=
;
x+2y+z-16=0;
1)(6;3;4) ; 2) (6;-3;2); 3) (5;1;
)
6.Вычислить смешанное произведение векторов a, b, c
a ={2;-3;1}, b ={1;-2;3}, c ={1;2;-7}
1)1 2)-10 3)11 4)9 5)-15
7.Найти точку пересечения прямой и плоскости.
=
=
;
2х-у+z+3=0;
1) (0;-1;-4); 2) (4;1;0); 3) (
;1;-
)
8.Найти точку пересечения прямой и плоскости
=
=
;
x+y-z+1=0;
1) (3;2;0); 2) (1;5;1;0); 3) (0;-3;-2)
9. Найти двугранные углы, образованные плоскостями.
x+y-2=0; 2y-2z+5=0;
1)
и
;
2)
и
;
3)

10.Вычислить смешанное произведение векторов a, b, c.
a ={4;-2;-3}, b ={0;1;3}, c ={1;0;1}
1)-1 2)5 3)1 4)1 5)7
Библиографический список.
-
Беклемишев Д.В. Курс аналитической геометрии и линейной алгебры. – М.: Наука, 1987. – 320 с.
-
Волков В.А. Аналитическая геометрия и векторная алгебра: Учеб. Пособие. – Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1986. – 192 с.
-
Данко П.Е., Попов А.Г., Кожевников Т.Я. Высшая математика в упражнениях и задачах, ч. 1. – М.: Высшая школа, 1998. – 304 с.
-
Ильин В.А., Поздняк Э.Г. Линейная алгебра: Учеб.: Для вузов. – 5-е изд. – М.:ФИЗМАТЛИТ, 2001. – 320 с. – (Курс высшей математики и математической физики)
-
Ильин В.А., Поздняк Э.Г. Основы математического анализа: Учеб.: Для вузов: 4.1 – 5-е изд. – М.: Наука, ФИЗМАЛИТ, 2000. – 616 с.
-
Задачник- практикум по аналитической геометрии и высшей алгебре: Учеб. пособие/Волков В.А., Ефимова Т.А., Райнес А.А., Шмидт Р.А. – Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1986.- 260 с.
-
Каплан И.А. Практические занятия по высшей математике. Часть I. Аналитическая геометрия на плоскости и в пространстве. –
Харьков.: Изд. Харьк. Ордена трудового красного знамени госуд.
Ун-та им. А.М.Горького., 1973. – 204 с.
-
Клетеник Д.В. Сборник задач по аналитической геометрии. – М.: Наука, 2001. – 240 с.: ил.
-
Сборник задач по высшей математике для ВТУзов. Линейная алгебра и основы математического анализа /Под ред. А.В.Ефимова, Б.П.Демидовича – М.: Наука, 1981.- 464 с.
-
Шипачев В.С. Сборник задач по высшей математике: Учеб. Пособие. – М.: Высш. шк. 1994. – 192 с.: ил.
-
Шипачев В.С. Курс высшей математики. Учебник / Под редакцией акад. А.Н. Тихонова. – М.: ПБОЮЛ М.А.Захаров, 2002. – 600 с.
-
Элементы линейной алгебры. /Под ред. Р.Ф. Апатенок. Мн.: Вишэйшая школа, 1977. – 256 с.
