- •Векторное пространство. Пространства арифметических и алгебраических векторов.
- •Линейное (векторное) пространство
- •2.Векторы на плоскости и в пространстве. Линейные операции над векторами.
- •3. Линейная зависимость и независимость векторов. Базис.
- •Скалярное произведение. Длина вектора. Геометрическая интерпретация в случае двух и трех измерений.
- •Длина вектора
- •Геометрическая интерпретация
- •5.Условие перпендикулярности и параллельности векторов. Условие компланарности векторов.
- •6.Проекция вектора на ось и её свойства.
- •Матрицы. Линейные операции над матрицами. Умножение матриц.
- •Матрицы. Свойство операций сложения и умножений матриц.
- •9. Определитель н-го порядка. Свойства определителей.
- •2 Вариант
- •10.Свойство определителей.
- •11. Обратная матрица.(Определение,условия существования)
- •13. Система линейных уравнений. Матричная форма записи системы линейных уравнений. Решение систем линейных уравнений с помощью обратной матрицы.
- •14. Система линейных уравнений. Решение слау методом Крамера.
- •Равносильность систем линейных уравнений. Расширенная матрица системы. Элементарные преобразования.
- •16. Метод Гаусса для решения систем линейных алгебраических уравнений. Решение систем с единичной подматрицей у матрицы коэффициентов. Базисное решение.
- •17.Решение систем линейных алгебраических уравнений с канонической расширенной матрицей.
- •Ранг матрицы. Равносильность различных определений. Ранг расширенных матриц для решения совместных и неопределенных систем.
- •Линейный оператор. Собственные значения и собственные вектора линейного оператора.
- •21..Прямая на плоскости.(Различные виды уравнений прямой,угол между прямыми)
- •23. Взаимное расположение прямых и исследование системы двух уравнений с двумя неизвестными
- •24..Плоскость в пространстве(Различные виды уравнений плоскости,угол между плоскостями)
- •25. .Прямая в пространстве и ее различные уравнения.Угол между прямыми и между прямой и плоскостью.Точка пересечения прямой и плоскости
- •Скалярное произведение в н-мерном пространстве. Определение, свойства, угол между векторам
- •27.Скалярное произведение в n-мерном пространстве.Определение,свойства,угол между векторами
- •28.Кривые второго порядка. Анализ уравнения. Виды крывих
- •2 9. Окружность. Вывод канонического уравнения
- •31.Формула перехода к новому базису линейного пространства. Линейная функция и линейный оператор в различных базисах.
- •32. Квадратичная форма и её матрица.
- •22. Прямая на плоскости. Уравнение прямой по точке и направляющему вектору. Уравнение прямой, проходящей через 2 точки. Параметрическое уравнение прямой.
Геометрическая интерпретация
Вектор в
геометрии — упорядоченная пара
точек, одна из которых называется
началом, вторая — концом вектора.
Операция сложения вводится по правилу
треугольника: пусть есть вектора
и
.
Оба эти вектора переносятся параллельно
самим себе так, чтобы начало одного из
них совпадало с концом другого. Тогда
вектор суммы задаётся третьей стороной
образовавшегося треугольника, причём
его начало совпадает с началом первого
вектора, а конец с концом второго вектора.
Операция
умножения вводится следующим образом:
пусть есть вектор
и
число λ, тогда вектор
получается
изменением длины вектора
в λ раз.
Направление вектора сохраняется, если λ
> 0 и меняется, если λ < 0.
Правило треугольника. Для сложения двух векторов и по правилу треугольника оба эти вектора переносятся параллельно самим себе так, чтобы начало одного из них совпадало с концом другого. Тогда вектор суммы задаётся третьей стороной образовавшегося треугольника, причём его начало совпадает с началом первого вектора, а конец с концом второго вектора.
Правило параллелограмма. Для сложения двух векторов и по правилу параллелограммаоба эти вектора переносятся параллельно самим себе так, чтобы их начала совпадали. Тогда вектор суммы задаётся диагональю построенного на них параллелограмма, исходящей из их общего начала.
Геометрическая интерпретация
Линейному пространству можно дать удобную геометрическую интерпретацию. Представим себе N-мерное пространство, в котором базисные вектора задают направления осей координат. Тогда произвольный вектор x = (x1, x2,...,xN)t можно изобразить точкой в этом пространстве с координатами (x1, x2,...,xN).
Рис. 25 Координатное пространство
5.Условие перпендикулярности и параллельности векторов. Условие компланарности векторов.
Условие перпендикулярности векторов.
Векторы являются перпендикулярными тогда и только тогда, когда их скалярное произведение равно нулю.
Даны два вектора a(
)
и b(
).
Эти векторы будут перпендикулярны, если
выражение
=
0.
Векторы параллельны,
если
Векторы, расположенные в одной плоскости или параллельные одной и той же плоскости называются компланарными.
Пусть
— векторы пространства
,
тогда верны следующие утверждения:
-Если хотя бы один из трёх векторов — нулевой, то три вектора тоже считаются компланарными.
-Тройка векторов, содержащая пару коллинеарных векторов, компланарна.
-Смешанное произведение
компланарных векторов
.
-Компланарные векторы — линейно зависимы.
6.Проекция вектора на ось и её свойства.
Проекцией
т.
на
ось
именуется основание перпендикуляра
,
который опущен из т.
на
:
.
Составляющей вектора
по
оси
является
число
.
Используется знак (+) , если
,
и знак (-) — когда
.В
том случае если
является
единичным вектором (то есть
)
в направлении
,
то
.
Рис. 2.7
Свойства проекций
10.
,
где
.
Если
,
тогда из
получаем
(рис.
2.8).
Если
,
то
(рис.
2.9).
20. Проекция суммы векторов на ось равна сумме проекций векторов на .
Доказательство будет геометрическим (рис 2.10).
Рис. 2.8
Рис. 2.9
Рис. 2.10
30.
.
доказательство осуществляется исходя
из свойства 10.
