- •Элементы линейной алгебры с приложением
- •Введение
- •1. Определители
- •Определителем матрицы Вназывается число
- •2. Системы линейных уравнений
- •Рассмотрим снова систему (2). Определитель
- •3. Векторы и ленейные операции над ними
- •4. Векторы в декартовой прямоугольной системе координат. Скаряное произведение
- •Доказательство.Используя свойства 3, 4, получим
- •5. Векторное и смешанное произведения
- •Легко проверить исходя из определения векторного произведения, что
- •6. Уравнение плоскости и прямой
- •Решение. Уравнение плоскости, проходящей через точку м1имеет вид
- •7. Матрицы
- •Пусть дана квадратная матрица
- •Покажем, что
- •8. Ранг матрицы. Исследование системы линейных уравнений
- •Рассмотрим матрицу
- •Матрицы
- •Пример 2. Решить систему
- •По формулам Крамера
- •9. Линейные преобразования. Собственные векторы
- •Матрица
- •Так как 0, то1,2,3– ненулевое решение однородной системы
- •В силу следствия из раздела 8
- •В двумерном случае система (3) имеет вид
- •Замечание.Если матрица Аφлинейного преобразованияв базе диагональная:
- •10. Симметрические и ортогональные матрицы Квадратная матрица вида
- •Оказывается, что векторы 1и2перпендикулярны. В самом деле, применяя лемму, получаем
- •Матрица
- •Матрица преобразования в базе1,2диагональная
- •11. Квадратичные формы. Кривые второго парядка
- •12. Положительные матрицы
- •13. Балансовая модель
- •14. Продуктивные матрицы
- •15. Норма матрицы
- •16. Итерационный метод
- •17. Возмущение решений
- •18. Демографический рост
- •19. Регрессионные модели
- •20. Постановка транспортной задачи
- •20.1 Математическая формулировка транспортной задачи.
- •20.2 Базисное распределение в транспортной задаче
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 11
- •21. Техника решения транспортной задачи вручную (метод потенциалов)
- •Вариант 13
- •22. Формализация производственных задач линейного программирования
- •23. Геометрическая интерпретация задач линейного программирования
- •24. Симплексный метод решения задач линейного программирования
- •24.1 Общая формулировка задачи линейного программирования
- •24.2 Заполнение симплексной таблицы по строкам
- •Симплексная таблица
- •24.3 Заполнение симплексной таблицы по столцам
- •24.4 Двойственные задачи, оценки, проблемы.
- •Ответы к вариантам:
- •25. Метод последовательных приближений (метод итерации)
- •26. Условия сходимости итерационного процесса
- •27. Оценка погрешности приближенного процесса метода итерации
- •28. Метод зейделя. Условия сходимости процесса зейделя
- •29. Оценка погрешности процесса зейделя
- •30. Привеление системы линейных уравнений к виду, удобному для итерации
- •31. Исправление элементов приближенной обратной матрицы
- •Задания для самостоятельной работы.
- •Вариант 1
- •Вариант 9
- •Экзаменационные вопросы
Задания для самостоятельной работы.
N-номер варианта студента, n – последняя цифра номера варианта N студента.
Задание 1. Вычислить определители
а) |
б) |
Задание 2. Решить систему линейных уравнений по формулам Крамера и матричным методом
|
|
|
Задание 3. Даны векторы ,,и:
, , , .
Найти: 1) (+);
(+)х(-);
;
площадь параллелограмма, построенного на векторах =2-и
=3+;
объем параллелепипеда, построенного на векторах ,и;
6) определить, какую тройку образуют векторы ,и.
Задание 4. Даны координаты четырех точек A,B,C,D:
А(7n;2;4), В(7n;-1;-2), С(3n;3;1),D(-4n;2;1).
написать уравнение плоскости , проходящей через точку А перпендикулярно прямой ВС;
написать уравнение плоскости , проходящей через точки А, В, С;
найти угол между плоскостями и;
найти уравнение и длину высоты, опущенной на грань АВС;
найти координаты точки D, симметричной относительно плоскости ;
найти площадь грани АВС;
найти объем пирамиды АВСD;
найти угол между ребрами АВ и АС.
Задание 5. Найти произведение матриц А и В:
Задание 6. Для матрицы
вычислить норму 1, 2 и норму 3.
Задание 7. Дана система векторов α1; α 2, α 3, α 4, α 5, α 6, в которой α1=(7(n+1),0,9(n+1),16(n+1)), α2(3,1,4,8), α 3 = (0, 1, 1, 2), α 4= (1, 1, 1, 3), α 5 = (1, 0, -2, -1), α 6 = (1, 0, 1, 2). Дополнить линейно независимую часть α 1, α2 до базиса системы векторов α 1, α 2, α 3, α 4, α 5, и все векторы, не вошедшие в базис, разложить по базису.
Задание 8. Найти общее решение системы линейных уравнений методом Гаусса.
Задание 9. Найти фундаментальный набор решений однородной системы линейных уравнений.
Задание 10. Найти собственные значения и собственные векторы матрицы.
Задание 11. Найти линейное преобразование неизвестных, приводящее квадратичную форму, заданную своей матрицей, к каноническому виду. Выяснить, является ли квадратичная форма знакоопределенной.
Задание 12. Решить следующую систему линейных уравнений с точностью до 0,01 методом последовательных приближений, предварительно определив необходимое количество шагов:
Задание 13. Систему линейных уравнений задания 12 решить методом Зейделя, предварительно определив необходимое количество шагов.
Задание 14. Решить транспортные задачи согласно своему варианту N.
Вариант 1
-
D1
D2
D3
D4
Мощность
S1
3
6
2
5
60
S2
4
7
5
2
80
S3
7
5
8
3
10
S4
2
2
6
4
30
Спрос
80
10
20
70
180
Вариант 2
-
D1
D2
D3
D4
Мощность
S1
2
1
3
8
90
S2
7
5
9
3
50
S3
5
3
8
2
40
S4
4
2
6
4
10
Спрос
20
30
70
70
190
Вариант 3
-
D1
D2
D3
D4
Мощность
S1
6
6
6
2
110
S2
10
6
3
7
70
S3
3
3
5
5
200
S4
5
8
2
4
20
Спрос
100
50
20
230
400
Вариант 4
-
D1
D2
D3
D4
Мощность
S1
6
6
3
8
90
S2
3
9
4
3
10
S3
5
4
7
2
150
S4
2
7
5
4
20
Спрос
100
60
80
30
270
Вариант 5
-
D1
D2
D3
D4
Мощность
S1
6
5
5
1
60
S2
3
9
7
9
80
S3
6
4
4
3
10
S4
2
7
2
4
50
Спрос
70
10
40
80
200
Вариант 6
-
D1
D2
D3
D4
Мощность
S1
3
2
5
1
10
S2
5
2
7
4
80
S3
10
3
4
9
60
S4
6
8
7
5
20
Спрос
30
60
10
70
170
Вариант 7
-
D1
D2
D3
D4
Мощность
S1
4
7
10
3
10
S2
3
5
7
6
80
S3
2
9
3
5
20
S4
7
3
2
6
70
Спрос
25
55
30
70
180
Вариант 8
-
D1
D2
D3
D4
Мощность
S1
6
10
8
2
80
S2
5
20
3
6
70
S3
8
7
5
5
30
S4
7
8
1
2
20
Спрос
40
30
25
105
200