- •ВВЕДЕНИЕ
- •ГЛАВА 1 ЭЛЕМЕНТЫ ЛИНЕЙНОЙ АЛГЕБРЫ
- •§1. ОПРЕДЕЛИТЕЛИ
- •Пример 1.1.
- •Задания для самостоятельного решения.
- •Задание 1.1.
- •а) разложив его по элементам i-й строки; б) разложив его по элементам j-го столбца; в) получив предварительно нули в i-й строке.
- •§2. МАТРИЦЫ
- •Пример 1.2.
- •Задания для самостоятельного решения.
- •Задание 1.2.
- •Даны две матрицы А и В.
- •§3. СИСТЕМЫ ЛИНЕЙНЫХ АЛГЕБРАИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ
- •Пример 1.3.
- •Пример 1.4.
- •Пример 1.5.
- •Пример 1.6.
- •Задания для самостоятельного решения.
- •Задание 1.3.
- •Задание 1.4.
- •В заданиях 1.5-1.6 решить однородную систему линейных алгебраических уравнений.
- •Задание 1.5.
- •Задание 1.6.
- •§4. РЕШЕНИЕ МАТРИЧНЫХ УРАВНЕНИЙ
- •Пример 1.7.
- •Пример 1.8.
- •Задания для самостоятельного решения.
- •Задание 1.7.
- •Решить матричное уравнение и сделать проверку
- •ГЛАВА 2 ЭЛЕМЕНТЫ ВЕКТОРНОЙ АЛГЕБРЫ
- •Пример 2.1
- •Пример 2.2
- •Пример 2.3
- •Пример 2.4
- •Пример 2.5
- •Задания для самостоятельного решения.
- •Задание 2.1.
- •Задание 2.2.
- •Задание 2.3
- •Задание 2.4.
- •Задание 2.5.
- •ГЛАВА 3 ЭЛЕМЕНТЫ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГЕОМЕТРИИ
- •§1. ПРЯМАЯ НА ПЛОСКОСТИ
- •Пример 3.1
- •Задания для самостоятельного решения.
- •Задание 3.1.
- •§2. ПЛОСКОСТЬ В ПРОСТРАНСТВЕ
- •Пример 3.2
- •Пример 3.3
- •Пример 3.4
- •Задания для самостоятельного решения.
- •Задание 3.2
- •Задание 3.3
- •Задание 3.4
- •Найти угол между плоскостями.
- •§3 ПРЯМАЯ В ПРОСТРАНСТВЕ
- •Пример 3.5
- •Задания для самостоятельного решения.
- •Задание 3.5
- •Написать каноническое уравнение прямой.
- •§4. ВЗАИМНОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ ПРЯМОЙ И ПЛОСКОСТИ
- •Пример 3.6
- •Пример 3.7
- •Пример 3.8
- •Задания для самостоятельного решения.
- •Задание 3.6
- •Найти точку пересечения прямой и плоскости.
- •Задание 3.7
- •§5. КРИВЫЕ ВТОРОГО ПОРЯДКА
- •Пример 3.9
- •Пример 3.10
- •Пример 3.11
- •Пример 3.12
- •Пример 3.13
- •Пример 3.14
- •Задания для самостоятельного решения.
- •Задание 3.8.
- •ГЛАВА 4 ВВЕДЕНИЕ В АНАЛИЗ
- •§ 1. ПРЕДЕЛЫ ЧИСЛОВЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ
- •Пример 4.1
- •Задания для самостоятельного решения.
- •Задание 4.1
- •Вычислить пределы числовых последовательностей.
- •§ 2. ПРЕДЕЛЫ ФУНКЦИЙ
- •Пример 4.2
- •Вычислить пределы дробно-рациональных функций:
- •Пример 4.3
- •Задания для самостоятельного решения.
- •Задание 4.2.
- •Вычислить пределы дробно-рациональных функций
- •Задание 4.3.
- •Вычислить пределы иррациональных функций
- •§ 3. ЗАМЕЧАТЕЛЬНЫЕ ПРЕДЕЛЫ. СРАВНЕНИЕ БЕСКОНЕЧНО МАЛЫХ.
- •Пример 4.4
- •Пример 4.5
- •Пример 4.6
- •Задания для самостоятельного решения.
- •Задание 4.4.
- •Вычислить пределы, используя первый замечательный предел и его следствия.
- •Задание 4.5.
- •Задание 4.6
- •§ 4. НЕПРЕРЫВНОСТЬ ФУНКЦИЙ
- •Пример 4.7
- •Пример 4.8
- •Задания для самостоятельного решения.
- •Задание 4.7.
- •Задание 4.8.
- •§ 1.ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЯ
- •Пример 5.1
- •Пример 5.2
- •Пример 5.3
- •Пример 5.4
- •Пример 5.5
- •Пример 5.6
- •Пример 5.7
- •Пример 5.8
- •Пример 5.9
- •Пример 5.10
- •Пример 5.11
- •Пример 5.12
- •Пример 5.13
- •Задания для самостоятельного решения.
- •В заданиях 5.1-5.13 вычислить производные функций, используя таблицу производных и правила дифференцирования.
- •Задание 5.1
- •Задание 5.2.
- •Задание 5.3.
- •Задание 5.4.
- •Задание 5.5.
- •Задание 5.6.
- •Задание 5.7.
- •Задание 5.8.
- •Задание 5.9.
- •Задание 5.10.
- •Задание 5.11.
- •Задание 5.12.
- •Задание 5.13.
- •§ 2. ЛОГАРИФМИЧЕСКОЕ ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЕ
- •Пример 5.14
- •Пример 5.15
- •Пример 5.16
- •Задания для самостоятельного решения.
- •В заданиях 5.14-5.16 вычислить следующие производные, используя метод логарифмического дифференцирования
- •Задание 5.14.
- •Задание 5.15.
- •Задание 5.16
- •§ 3. ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЕ ФУНКЦИЙ, ЗАДАННЫХ НЕЯВНО И ПАРАМЕТРИЧЕСКИ
- •Пример 5.17
- •Пример 5.18
- •Задания для самостоятельного решения.
- •Задание 5.17.
- •Задание 5.18.
- •§4. ПРАВИЛО ЛОПИТАЛЯ
- •Пример 5.19
- •Пример 5.20
- •Задания для самостоятельного решения.
- •Найти указанные пределы, используя правило Лопиталя.
- •Задание 5.19
- •Задание 5.20.
- •§ 5. ПОЛНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИЙ
- •Пример 5.21
- •Пример 5.22
- •Пример 5.23
- •Задания для самостоятельного решения.
- •Провести полное исследование функций и построить их графики
- •Задание 5.21.
- •Задание 5.22.
- •Задание 5.23.
- •§ 6. ПРИМЕНЕНИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛА ДЛЯ ПРИБЛИЖЕННОГО ВЫЧИСЛЕНИЯ
- •Пример 5.24
- •Пример 5.25
- •Задания для самостоятельного решения.
- •С помощью дифференциала приближенно вычислить данные величины и оценить допущенную относительную погрешность (с точностью до двух знаков после запятой).
- •Задание 5.24.
- •Задание 5.25.
|
|
4 |
3 |
2 |
1 |
|
|
|
|
3 |
5 |
|
1 |
2 |
|
|
||||
|
|
2 |
1 |
4 |
3 |
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
|
1 |
2 |
|
|
||
25. |
|
0 |
4 |
1 |
2 |
, |
|
26. |
|
3 |
1 |
|
3 |
0 |
|
, |
||||
|
|
5 |
0 |
1 |
1 |
|
|
|
|
1 |
2 |
|
1 |
2 |
|
|
||||
|
|
i |
2, |
j |
3. |
|
|
|
|
|
|
|
i |
4, |
j |
1. |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
0 |
3 |
|
|
|
|
|
|
6 |
0 |
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
3 |
2 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
0 |
1 |
|
|
|
||
27. |
|
1 |
1 |
2 |
1 |
|
|
|
|
28. |
|
1 |
1 |
|
3 |
3 |
, |
|
||
|
|
3 |
4 |
4 |
0 |
|
|
|
|
|
|
4 |
1 |
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
i |
3, |
j |
4. |
|
|
|
|
|
|
|
i |
1, |
j |
2. |
|
|
|
|
|
|
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
1 |
|
2 |
0 |
|
|
||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
2 |
0 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
1 |
|
2 |
3 |
|
|
|
29. |
|
3 |
3 |
1 |
0 |
|
|
, |
|
30. |
|
|
3 |
0 |
|
1 |
1 |
. |
||
|
|
4 |
2 |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
1 |
|
2 |
3 |
|
|
|
|
|
i |
4, |
j |
4. |
|
|
|
|
|
|
|
i |
2, |
j |
2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
§2. МАТРИЦЫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Пример 1.2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
1 |
1 |
|
1 |
|
2 |
0 |
|
|
|
|
|
|
Даны две матрицы A |
3 |
|
|
2 |
2 |
и B |
1 |
|
1 |
3 . |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
1 |
|
4 |
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
Найти: а) |
AB ; б) BA ; в) A 1 ; г) |
A A 1 ; д) |
A 1 |
A. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
Решение: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Операция |
умножения |
двух |
матриц |
вводится |
|
только |
для |
случая, когда число столбцов первой матрицы равно числу строк второй матрицы, т.е. для согласованных матриц.
Если |
матрица |
A согласованна |
с матрицей |
B , |
то |
||||
произведением |
C AB матрицы |
Am |
n |
aij |
на матрицу |
Bn k |
bij |
||
называется такая матрица |
Cm k |
cij |
|
, каждый элемент |
cij |
которой |
12
равен сумме произведений элементов i |
ой строки матрицы A на |
||||||||||||
соответствующие элементы j |
го столбца матрицы B : |
||||||||||||
|
C |
Cm k |
|
cij |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
cij ai1b1 j |
ai 2b2 j |
... |
ainbnj , |
i |
1, m, j 1, k |
||||||||
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cij |
aipbpj , i |
1, m, |
j |
|
1, k . |
p1
Вобщем виде произведение матриц размерности 3 3 выглядит следующим образом:
a11 |
a12 |
a13 |
|
b11 |
b12 |
b13 |
A a21 |
a22 |
a23 |
; B |
b21 |
b22 |
b23 |
a31 |
a32 |
a33 |
|
b31 |
b32 |
b33 |
|
a11b11 |
a12b21 |
a13b31 |
a11b12 |
a12b22 |
a13b32 |
a11b13 |
a12b23 |
a13b33 |
C3 3 A3 3 B3 3 |
a21b11 |
a22b21 |
a23b31 |
a21b12 |
a22b22 |
a23b32 |
a21b13 |
a22b23 |
a23b33 |
|
a31b11 |
a32b21 |
a33b31 |
a31b12 |
a32b22 |
a33b32 |
a31b13 |
a32b23 |
a33b33 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
1 |
1 |
1 |
2 |
0 |
|
|
|
|
а) |
|
C3 3 |
|
A3 3 B3 3 |
|
3 2 2 |
1 1 3 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
1 |
4 |
1 |
1 |
|
|
|
|
2 1 |
1 |
|
1 |
1 4 |
2 2 |
|
1 |
1 |
1 1 |
2 0 |
1 |
3 |
1 |
1 |
|
||
3 1 |
2 |
1 |
2 4 |
3 2 |
|
2 1 |
2 1 |
3 0 |
2 3 |
2 |
|
1 |
|
||||
1 1 |
2 |
|
1 |
1 4 |
1 2 |
|
2 |
1 |
1 1 |
1 0 |
2 |
3 |
1 |
1 |
|
||
2 |
1 |
4 |
4 |
1 |
1 |
0 |
3 |
1 |
|
7 |
4 |
4 |
|
|
|
|
|
3 |
2 |
8 |
6 |
2 |
2 |
0 |
6 |
2 |
|
9 |
10 |
4 . |
|
|
|
|
|
1 |
2 |
4 |
2 |
2 |
1 |
0 |
6 |
1 |
|
7 |
1 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
0 |
2 |
1 |
1 |
|
|
|
|
б) |
|
C3 3 |
|
B3 3 A3 3 |
|
1 1 3 |
3 2 2 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
1 |
1 |
1 |
2 |
1 |
|
|
|
|
|
1 2 |
2 3 |
0 1 |
|
1 |
1 |
2 2 |
0 |
2 |
1 1 |
2 2 |
0 1 |
|
||||
|
1 2 |
1 3 |
3 1 |
|
1 |
|
1 |
1 2 |
3 |
2 |
1 1 |
1 2 |
3 1 |
|
|||
4 2 |
1 3 |
1 |
1 |
4 |
1 |
1 2 |
1 |
2 |
4 1 |
1 2 |
1 |
1 |
13
2 |
6 |
0 |
1 |
4 |
0 |
1 |
4 |
0 |
8 |
3 |
5 |
2 |
3 |
3 |
1 |
2 |
6 |
1 |
2 |
3 |
4 |
3 |
4 . |
8 |
3 |
1 |
4 |
2 |
2 |
4 |
2 |
1 |
10 |
0 |
5 |
в) Матрица A 1 называется обратной матрице A , |
если выполняется |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
условие |
A A 1 |
A 1 |
A |
E , |
где |
|
|
E |
- |
|
единичная |
матрица |
того же |
|||||||||||||||||||||||||
порядка, что и матрица |
A . Матрица |
A 1 |
имеет ту же размерность, что |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
и матрица A . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
Всякая |
|
|
|
невырожденная |
квадратная |
матрица |
|
|
A |
третьего |
||||||||||||||||||||||||||
порядка имеет обратную A 1 : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
A11 |
A21 |
A31 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A 1 |
|
|
A |
|
|
|
|
A |
|
|
A . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
22 |
|
32 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A13 |
A23 |
A33 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
Вычислим определитель данной матрицы (используем |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
разложение по элементам первой строки): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
3 |
2 |
|
|
3 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
3 |
2 |
2 |
|
|
2 |
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
2 6 |
1 1 |
1 |
8 |
|
|
5 |
|||||||||||||||||
|
1 |
2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
1 |
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
0 , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A невырожденная и для нее |
|||||||||||||||||
|
|
Так как |
|
|
то матрица |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
можно составить обратную A 1 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
Находим алгебраические дополнения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
A |
1 2 |
|
|
|
|
|
6; A |
|
|
|
1 3 |
|
1 1 |
|
1; A |
1 4 |
|
1 1 |
|
4; |
||||||||||||||||||
|
2 2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
11 |
|
|
|
|
2 |
|
1 |
|
|
|
21 |
|
|
|
|
|
2 |
1 |
|
|
|
31 |
|
|
2 |
2 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 1 |
|
|
|
|||||||||||||||
A |
|
1 3 |
3 2 |
|
|
1; A |
|
|
|
1 4 |
|
|
1; |
|
A |
1 5 |
|
|
1; |
|||||||||||||||||||
12 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
22 |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
32 |
|
|
|
3 |
2 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
1 |
|
|
|
2 |
1 |
|
|||||||||||||||||||
A |
1 4 |
3 2 |
|
|
8; A |
|
|
|
1 5 |
|
3; A |
1 6 |
7. |
|||||||||||||||||||||||||
13 |
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
23 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
33 |
|
|
|
3 |
2 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
Запишем обратную матрицу A 1 : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
6 |
1 |
4 |
|
|
1.2 |
|
|
|
0.2 |
|
0.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
A |
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
1 |
|
|
0.2 |
0.2 |
|
0.2 . |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
3 |
|
7 |
|
|
|
1.6 |
0.6 |
|
1.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г) Найдем произведение данной матрицы A на обратную A 1 :
14