- •ВВЕДЕНИЕ
- •§ 1. Матрицы и простейшие операции над ними
- •Операции над матрицами
- •§ 2. Определители, их основные свойства и методы вычисления
- •2.1 Определители второго порядка
- •Свойства определителей второго порядка
- •2.2 Определители третьего порядка
- •2.3 Понятие об определителях высших порядков
- •§ 3. Обратная матрица и ее вычисление
- •4.2 Метод Крамера
- •4.3 Метод Гаусса
- •§ 5. Векторы, линейные операции над векторами
- •Линейные операции над векторами
- •§ 6. Проекция вектора на ось. Теоремы о проекциях
- •§ 7. Линейная зависимость векторов. Базис
- •7.1 Базис на плоскости и в пространстве
- •7.2 Прямоугольный Декартов базис. Декартова система координат
- •7.3 Направляющие косинусы вектора
- •7.4 Радиус-вектор
- •7.5 Условие коллинеарности двух векторов
- •7.6 Простейшие задачи
- •§ 8. Скалярное произведение векторов
- •8.2 Косинус угла между векторами
- •§ 9. Векторное произведение векторов
- •§ 10. Смешанное произведение трех векторов
- •§ 2. Прямая на плоскости
- •2.1 Общее уравнение прямой и его исследование
- •2.4 Уравнение прямой, проходящей через две данные точки
- •2.6 Уравнение прямой в отрезках
- •2.7 Нормальное уравнение прямой
- •2.8 Расстояние от точки до прямой
- •§ 3. Плоскость
- •3.1 Общее уравнение плоскости
- •3.2 Неполные уравнения плоскости
- •3.3 Уравнения плоскости в отрезках
- •3.4 Нормальное уравнение плоскости
- •3.6 Расстояние от точки до плоскости
- •§ 4. Прямая в пространстве
- •4.1 Уравнение линии в пространстве
- •4.2 Векторное уравнение прямой. Параметрические уравнения прямой
- •4.3 Канонические уравнения прямой
- •4.4 Уравнения прямой, проходящей через две точки
- •4.6 Прямая и плоскость в пространстве
- •§ 5. Плоские кривые второго порядка
- •5.1 Окружность
- •5.2 Эллипс
- •5.3 Гипербола
- •5.4 Парабола
- •§ 6. Преобразование системы координат на плоскости
- •6.1 Параллельный перенос осей координат
- •6.2 Поворот осей координат на угол α
- •§ 7. Полярная система координат на плоскости
- •8.1 Сфера
- •8.2 Цилиндрические поверхности
- •8.3 Конические поверхности
- •8.4 Поверхность вращения
- •8.5 Эллипсоид
- •8.6 Гиперболоид
- •8.7 Параболоид
- •Глава III МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
- •§ 1. Логическая символика, множества и операции над ними
- •§ 2. Функции и их классификация
- •Элементарные функции
- •§ 3. Абсолютные величины и соотношения, связанные с ними
- •Свойства модуля действительного числа
- •§ 4. Последовательность. Характер изменения переменных величин
- •§ 5. Понятие о пределе переменной
- •§ 6. Окрестность точки
- •§ 7. Предел функции в точке
- •§ 8. Односторонние пределы функции в точке
- •§ 9. Свойства функций, имеющих предел
- •§ 10. Бесконечно малые и бесконечно большие функции
- •§ 11. Основные теоремы о пределах
- •§ 12. Предел дробно-рациональной функции
- •§ 13. Первый замечательный предел
- •§ 14. Второй замечательный предел
- •§ 15. Сравнение бесконечно малых функций
- •§ 16. Непрерывность функции
- •§ 17. Операции над непрерывными функциями
- •§ 18. Свойства функций, непрерывных на отрезке
- •§ 19. Производная функции одной переменной
- •19.2 Основные свойства производной
- •19.3 Производная сложной функции
- •19.4 Производная обратной функции
- •19.5 Производная функции, заданной параметрическими уравнениями
- •19.6 Геометрический смысл производной
- •19.7 Уравнения касательной и нормали к линии
- •19.8 Дифференцирование элементарных функций
- •19.9 Производная степенно-показательной функции
- •19.10 Дифференцирование неявной функции
- •19.11 Производные высших порядков
- •19.12 Правила Лопиталя
- •19.13 Основные теоремы для дифференцируемых функций
- •19.14 Необходимые и достаточные условия монотонности функции. Экстремумы функции
- •19.15 Наибольшее и наименьшее значения функции на отрезке
- •19.16 Выпуклость и вогнутость функции
- •19.17 Формула Тейлора
- •§ 20. Дифференциал функции одной переменной
- •20.1 Дифференциал и его геометрический смысл
- •20.2 Свойства дифференциала функции
- •20.3 Дифференциал сложной функции. Свойство инвариантности
- •20.4 Приближенное вычисление с помощью дифференциала
- •20.5 Дифференциалы высших порядков
- •§ 21. Функции многих переменных
- •21.1 Понятие функции нескольких переменных
- •21.2 Непрерывность функции двух переменных
- •21.3 Дифференцирование функции двух переменных
- •21.5 Полный дифференциал функции двух переменных
- •21.6 Приближенное вычисление с помощью полного дифференциала
- •21.7 Производные высших порядков функции двух переменных
- •21.9 Неявная функция. Дифференцирование неявной функции
- •21.10 Градиент функции многих переменных и его свойства
- •21.11 Экстремум функции нескольких переменных
- •ПРИЛОЖЕНИЕ
- •Список рекомендуемой литературы
8
|
|
a |
a |
21 |
... |
a |
m1 |
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
||
T |
|
a12 |
a22 |
... |
am2 |
|
|
||
A |
= |
... |
... |
... |
... |
|
, |
||
|
|
a |
a |
2n |
... |
a |
mn |
|
|
|
|
1n |
|
|
|
|
|
которую называют транспонированной к матрице A .
6. Элементарные преобразования матриц.
Элементарными называются следующие преобразования матриц:
1)умножение всех элементов какой-либо строки (столбца) матрицы на одно и то же число, отличное от нуля;
2)прибавление к элементам какой-либо строки (столбца) матрицы соответствующих элементов другой строки (столбца), умноженных на одно и то же число;
3)перемена местами строк (столбцов) матрицы;
4)отбрасывание строк (столбцов) матрицы, все элементы которых равны нулю.
Если матрица B получена из матрицы A с помощью элементарных преобразований, то ее называют эквивалентной матрице A и пишут A ~ B . Заметим, что эквивалентные матрицы, вообще говоря, не равны друг другу.
§ 2. Определители, их основные свойства и методы вычисления
2.1 Определители второго порядка
Определение. Пусть дана квадратная матрица второго порядка
a |
a |
|
A = 11 |
12 |
. |
a21 |
a22 |
Определителем (или детерминантом) второго порядка, соответствующим данной матрице, называется число, получаемое по правилу:
det A = |
a11 |
a12 |
= a |
a |
22 |
− a |
a |
21 |
. |
(1) |
|
a21 |
a22 |
11 |
|
12 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Числа a11 , a12 , a21 , a22 называют элементами определителя.
Учитывая приведенные выше определения, можно сказать, что определителем второго порядка, соответствующим данной матрице, называется число, равное разности произведений элементов матрицы, стоящих на главной и на побочной диагоналях матрицы.
Пример 1.
4 |
− 2 |
|
= 4 8 − (− 2) 3 = 38 . |
|
|||
3 |
8 |
|
|
9
Свойства определителей второго порядка
Свойство 1. Определитель не изменится, если его строки поменять местами с соответствующими столбцами, т.е.
a11 |
a12 |
= |
a11 |
a21 |
. |
|||
a |
21 |
a |
22 |
|
a |
a |
22 |
|
|
|
|
12 |
|
|
Следствие. Все свойства определителя, имеющие место для его строк, остаются верными и для столбцов определителя.
Свойство 2. При перестановке двух строк (столбцов) определитель меняет свой знак на противоположный, сохраняя абсолютную величину, т.е.
a11 |
a12 |
= − |
a21 |
a22 |
. |
||
a |
21 |
a |
22 |
|
a |
a |
|
|
|
|
11 |
12 |
|
Свойство 3. Определитель с двумя одинаковыми строками (столбцами) равен нулю.
Свойство 4. Общий множитель всех элементов какой-либо строки (столбца) определителя можно выносить за знак определителя:
a11 |
k a12 |
|
= k |
|
a11 |
a12 |
|
. |
|
|
|
||||||
a21 |
k a22 |
|
|
|
a21 |
a22 |
|
|
Свойство 5. Если все элементы какой-либо строки (столбца) определителя равны нулю, то определитель равен нулю.
Свойство 6. Если каждый элемент i -й строки (столбца) определителя равен сумме двух чисел, то его можно представить в виде суммы двух определителей. В i -й строке (столбце) первого из них будут стоять первые из вышеуказанных слагаемых, в i -й строке (столбце) второго – вторые слагаемые. Все остальные элементы этих определителей равны соответствующим элементам исходного определителя:
a11 |
a12 |
|
= |
a11 |
a12 |
+ |
a11 |
a12 |
. |
|||
b |
+ c |
b |
+ c |
2 |
|
b |
b |
|
c |
c |
2 |
|
1 |
1 |
2 |
|
|
1 |
2 |
|
1 |
|
|
Свойство 7. Если к элементам какой-либо строки (столбца) определителя прибавить соответствующие элементы другой строки (столбца), умноженные на одно и то же число, то определитель не изменит своей величины:
a11 |
+ k a12 |
a12 |
|
= |
|
a11 |
a12 |
|
. |
|
|
|
|||||||
a21 |
+ k a22 |
a22 |
|
|
|
a21 |
a22 |
|
|