- •1. Матрицы и действия над ними.
- •2. 1 2 3 И n порядок
- •3. Свойства определителей.
- •4. Разложение определителя по строке или столбцу.
- •5. Определитель произведения матриц.
- •6. Формулы Крамера для решения системы линейных уравнений.
- •7. Обратная матрица и ее вычисление.
- •Свойства обратной матрицы
- •8. Свойства обратной матрицы и новый вывод формул Крамера.
- •9. Определение n-мерных арифметических векторов и действий над ними.
- •10. Линейная зависимость и независимость векторов.
- •11. Максимальная линейно независимая подсистема векторов. Линейная зависимость векторов
- •Свойства систем векторов
- •12. Определение ранга матрицы. Теорема о ранге матрицы.
- •13. Теорема о равенстве числа векторов в двух максимальных линейно независимых подсистемах векторов.
- •14. Вычисление ранга матрицы методом окаймляющих миноров. Метод окаймляющих миноров
- •15. Вычисление ранга матрицы методом элементарных преобразований.
- •II. Метод элементарных преобразований
- •16. Теорема Кронекера-Капелли. Решение систем на основе теоремы Кронекера-Капелли.
- •17. Однородная система линейных уравнений. Свойства ее решений.
- •18. Фундаментальная система решений однородной системы линейных уравнений и теорема о числе решений в ее составе.
- •19. Связь решений линейной неоднородной и соответствующей ей однородной систем.
- •20. Метод Гаусса решения линейных уравнений.
- •§ 3. Декартова система координат в пространстве
- •§ 1. Декартова система координат на плоскости
- •22. Полярные координаты на плоскости и их связь с декартовыми прямоугольными координатами.
- •§ 2. Полярная система координат на плоскости
- •23. Понятие свободного вектора. Теорема о проекции вектора на ось.
- •Свободный вектор
- •24. Координаты вектора и их вычисление по координатам его начала и конца. Направляющие косинусы.
- •25. Длина вектора и формула для вычисления расстояния между двумя точками пространства.
- •1.6. Расстояние между двумя точками
- •26. Линейные операции над векторами. Линейные операции над векторами
- •27. Основные теоремы о проекциях векторов.
- •28. Разложение векторов на компоненты.
- •29. Скалярное произведение векторов и его свойства.
- •Геометрический смысл скалярного произведения векторов
- •Алгебраические свойства скалярного произведения
- •Геометрические свойства скалярного произведения
- •30. Векторное произведение векторов и его свойства.
- •Алгебраические свойства векторного произведения
- •Геометрические свойства векторного произведения
- •Выражение векторного произведения через координаты векторов
- •31. Смешанное произведение векторов и его свойства.
- •1.16. Смешанное произведение векторов и его свойства
- •Геометрические свойства смешанного произведения
- •Алгебраические свойства смешанного произведения
- •32. Общее уравнение прямой на плоскости.
- •33. Уравнение прямой в отрезках.
- •34. Нормальное уравнение прямой. Вычисление расстояния от точки до прямой на плоскости. Общее уравнение прямой
- •35. Общее уравнение плоскости.
- •36. Уравнение плоскости в отрезках.
- •37. Нормальное уравнение плоскости, Расстояние от точки до плоскости.
- •38. Канонические уравнения прямой.
- •39. Эллипс: уравнение, общий вид и свойства кривой.
23. Понятие свободного вектора. Теорема о проекции вектора на ось.
Закрепленный вектор (направленный отрезок) — упорядоченная пара точек. Первая называется началом вектора, вторая концом.
Закрепленный вектор с началом в точке A и концом в точке B обозначается .
Вектор, у которого начало и конец совпадает, называется нулевым и обозначается .
Длина вектора (модуль или абсолютная величина) — расстояние между его началом и концом, обозначается .
Два закрепленных вектора называются коллинеарными, если они параллельны одной и той же прямой. Нулевой вектор считается параллельным (а значит, и коллинеарным) любому вектору.
Три закрепленных вектора называются компланарными, если они параллельны одной и той же плоскости.
Свободный вектор
Закрепленные векторы называются равными, если они коллинеарны, одинаково направлены и имеют равные длины.
Необходимо заметить, что равенство векторов отличается от привычного равенства чисел. Если число равно другому числу, то эти числа совпадают, на самом деле, это одно и то же число. Если закрепленный вектор равен другому вектору, они могут не совпадать. Иногда равенство векторов называют эквиполлентностью.
Основные свойства равенства векторов:
рефлексивность: ;
симметричность: если , то ;
транзитивность: если и , то .
Отношение, обладающее данными свойствами, называется отношением эквивалентности.
Таким образом, существует множество несовпадающих закрепленных векторов, которые равны между собой. Во многих задачах безразлично какой из равных векторов рассматривать. В этих случаях говорят о свободном векторе. Под свободным вектором можно понимать любой из равных между собой векторов. Свободный вектор чаще всего обозначаются полужирными строчными латинскими буквами.
Теорема 3. Проекция вектора на ось (направленная прямая) l равна произведению длины вектора на косинус угла между направлением вектора и направлением оси, т.е. = a cos , = ( , l).
24. Координаты вектора и их вычисление по координатам его начала и конца. Направляющие косинусы.
[AB]=sqrt((Xb-Xa)^2+(Yb-Ya)^2+(Zb-Za)^2)
Направляющие косинусы вектора (в пространстве) – это косинусы углов, которые вектор образует с положительными полуосями координат. Направляющие косинусы однозначно задают направление вектора. Если вектор имеет длину 1, то его направляющие косинусы равны его координатам. В общем случае для вектора с координатами (a; b; c) направляющие косинусы равны:
где a, b, g – углы, составляемые вектором с осями x, y, z соответственно.
Сумма квадратов направляющих косинусов равна 1.
25. Длина вектора и формула для вычисления расстояния между двумя точками пространства.
Длина вектора
Понятие вектора
Отрезок, для которого указано, какой из его концов считается началом, а какой — концом, называется вектором. Направление вектора (от начала к концу) на рисунках отмечается стрелкой. Любая точка пространства также может рассматриваться как вектор. Такой вектор называется нулевым. Начало и конец нулевого вектора совпадают, и он не имеет какого-либо определенного направления. Нулевой вектор обозначается символом
Длиной ненулевого вектора называется длина отрезка AB. Длина вектора (вектора ) обозначается так: . Длина нулевого вектора считается равной нулю: . Два ненулевых вектора называются коллинеарными, если они лежат на одной прямой ил на параллельных прямых. Если два ненулевых вектора и коллинеарны и если при этом лучи AB и CD сонаправлены, то векторы и называются сонаправленными, а если эти лучи не являются сонаправленными, то векторы и называютсяпротивоположно направленными. Нулевой вектор принято считать сонаправленным с любим вектором.