Дмитрий Письменный

Конспект

лекции

по высшей

математике

4-е издание

МОСКВА

АЙРИС ПРЕСС

2006

Полный курс

УДК 517(075.8)

ББК 22.1я73-2

П34

Все права защищены.

Никакая часть данной книги не может переиздаваться

или распространяться в любой форме и любыми средствами,

электронными или механическими, включая фотокопирование,

звукозапись, любые запоминающие устройства

и системы поиска информации,

без письменного разрешения правообладателя.

Серийное оформление А. М. Драговоu

Письменный, Д. Т.

П34 Конспект лекций по высшей математике: полный курс /

Д. Т. Письменный. - 4-е изд. - М.: Айрис-пресс, 2006.-

608 с.: ил. - (Высшее образование).

ISBN 5·8112·1778-1

Настоящий курс лекций предназначен для всех категорий студентов

высших у ч ебных заведений, изучающих в том или ином объеме высшую

математику.

Книга содержит необходимый материал по всем разделам курса высшей

математики (линейная и векторная алгебра, аналитическая геометрия,

основы м а тематического анализа), которые обычно изучаются студентами

на первом и втором курсах вуза, а также дополнительные главы ,

необходимые при' изучении специальных курсов (двойные, тройные, криволинейные

и повер х ностные интегралы, дифференциальные уравнения, элементы

теории поля и теории функций комплексного переменного, основы

операционного исчисления).

Изложение теоретического материала по всем темам сопровождается

рассмотрением большого количества примеров и задач, ведется на доступном,

по возможности строгом языке.

Пособие поможет студентам освоить курс высшей математики, подготовиться

к сдаче зачетов и экзаменов по математическим дисциплинам.

Isbn 5-8112-1778-1

ББК 22.1л73-2

УДК 517(075.8)

© Айрис-пресс , 2005, 2006

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Глава 1. ЭЛЕМЕНТЫ ЛИНЕЙНОЙ АЛГЕБРЫ

§ 1. Матрицы...................................................... 16

1.1. Основные понятия....................................... 16

1.2. Действия над матрицами................................ 17

§ 2. Определители................................................. 20

2.1. Основные понятия................... . . . .... ............. 20

2.2. Свойства определителей........................... ...... 22

§ 3. Невырожденные матрицы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3.1. Основные понятия... .................................... 24

3.2. Обратная матрица. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

3.3. Ранг матрицы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

§ 4. Системы линейных уравнений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

4.1. Основные понятия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

4.2. Решение систем линейных уравнений.

Теорема Кронекера-Капелли............................ 30

4.3. Решение невырожденных линейных систем.

Формулы Крамера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

4.4. Решение систем линейных уравнений методом Гаусса. . 34

4.5. Системы линейных однородных уравнений. . . . . . . . . . . . . . 37

Глава 11. Элементы векторной алгебры

§ 5. Векторы....................................................... 39

5.1. Основные понятия.......................... . .... . ....... 39

5.2. Линейные операции над векторами.......... ........... 40

5.3. Проекция вектора на ось. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

5.4. Разложение вектора по ортам координатных осей.

Модуль вектора. Направляющие косинусы. . . . . . . . . . . . . . 44

5.5. Действия над векторами, заданными проекциями ...... 45

§ 6. Скалярное произведение векторов и его свойства............ 47

6.1. Определение скалярного произведения .. ................ 47

6.2. Свойства скалярного произведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

6.3. Выражение скалярного произведения

через координаты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

6.4. Некоторые приложения скалярного произведения . . . . . . 50

§ 7. Векторное произведение векторов и его свойства. . . . . . . . . . . . 51

7.1. Определение векторного произведения ........... ....... 51

3

7.2. Свойства векторного произведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

7.3. Выражение векторного произведения

через координаты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

7.4. Некоторые приложения векторного произведения . . . . . . . 54

§ 8. Смешанное произведение векторов.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

8.1. Определение смешанного произведения,

его геометрический смысл. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

8.2. Свойства смешанного произведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

8.3. Выражение смешанного произведения

через координаты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

8.4. Некоторые приложения смешанного произведения . . . . . . 57

Глава 111. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ГЕОМЕТРИЯ

НА ПЛОСКОСТИ

§ 9. Система координат на плоскости. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58