- •Определители и их св-ва.
- •Миноры и алгебраические дополнения
- •Методы вычисления определителей
- •Обратная матрица. Теорема о существ обратной матрицы.
- •Элементарные преобразования матрицы.
- •Ранг матрицы. Правило вычисления ранга матрицы.
- •Системы n линейных алгебраических уравнений с n неизвестными
- •Правило Крамера
- •Теорема Кронекера-Капелли.
- •Метод Гаусса.
- •Вектора. Коорд вектора в декартовой системе координат.
- •Направляющие косинусы вектора
- •Скалярное произведение векторов. Его свойства.
- •.Векторное произведение векторов. Его св-ва.
- •Смешанное произведения векторов
- •Общее уравнение плоскости
- •Уравн плоскости проходящей через три точки в отрезках
- •Параметрическое и каноническое уравнение прямой
- •Уравнение прямой, проходящей через 2 точки
- •Уравнением прямой с угловым коэффициентом k.
- •Угол между прямыми на плоскости.
- •Эллипс. Каноническое уравнение.
- •Каноническое уравнение гиперболы
- •Парабола. Каноническое уравнение.
- •Функция. Характеристики поведения. Сложная функция.
- •Пределы функций, их свойства.
- •Теоремы о пределах.
- •Первый замечательный предел.
- •Второй замечательный предел( показательно-степенной предел)
- •Непрерывность функции в точке. Свойства непрерывных функций.
- •Точки разрыва функции. Их классификации.
- •Производная функции, ее геометрический смысл.
- •Основные правила дифференцирования
- •Дифференцирование тригонометрических и обратных им функций.
- •Дифференцирование логарифмических, показательных и степенных функций
- •Логарифмическое дифференцирование
- •Дифференцирование обратных функций и функций заданных параметрически
- •Дифференциал функции. Геометрический смысл дифференциала.
- •Формула Тейлора.
- •Возрастание и убывание функций. Точки экстремума.
- •Необходимое условие существования экстремума.
- •Критические точки. Достаточные условия существования экстремума.
- •Исследование функции на экстремум с помощью производных высших порядков.
- •Выпуклость и вогнутость кривой. Точки перегиба.
- •Асимптоты.
- •Функции нескольких переменных (Определение, примеры).
- •Пределы функции нескольких переменных и их свойства
- •Частное и полное приращение функций нескольких переменных.
- •Непрерывность функции нескольких переменных их св-ва
- •Частные производные первого и высших порядков
- •Теорема о смешанных производных второго порядка
- •Полный дифференциал.
- •Касательная плоскость и нормаль к поверхности.
- •Формула Тейлора для функций нескольких переменных
- •Экстремум функции нескольких переменных.
- •Необходимые и достаточные условия существования безусловного экстремума.
- •Максимум и минимум функции нескольких переменных.
- •Первообразная.
- •Неопределенный интеграл и его свойства
- •Замена переменных в неопределенном интеграле
- •Простейшие приемы интегрирования. Интегрирование по частям.
- •Простейшие приемы интегрирования. Интегрирование способом замены переменной.
- •Разложение рациональных дробей на простейшие.
- •Интегрирование элементарных дробей.
- •Интегрирование рациональных функций
- •Интегрирование иррациональных функций.
- •Интегрирование тригонометрических функций
- •Задачи, приводящие к понятию определенного интеграла
- •Верхние и нижние интегральные суммы
- •Определенный интеграл, его свойства и простейшие методы интегрирования
- •Основные свойства определенного интеграла.
- •Геометрический и физический смысл определенного интеграла.
- •Формула Ньютона-Лейбница.
- •Приложения определенного интеграла к решению геометрических и механических задач.
- •1. Площадь плоской фигуры.
- •2. Площадь криволинейного сектора.
- •3. Объем тела вращения.
- •4. Длина дуги кривой.
- •5. Площадь поверхности вращения.
- •Вычисление работы сил
- •Несобственные интегралы первого рода
- •Несобственные интегралы второго рода
- •Длина дуги кривой.
- •Вычисление площадей в прямоугольных координатах.
- •Вычисление объема тела.
- •Объем тела вращения
- •Двойной интеграл.
- •Вычисление двойного интеграла
- •Классификация точек разрыва функции
- •Числовой ряд, сумма ряда.
- •Необходимое условие сходимости ряда.
- •Доказательство
- •Признаки сравнения. Признак Даламбера.
- •Признаки сравнения. Признак Коши.
- •Интегральный признак Коши
- •Интегральный сходимости знакопостоянных рядов.
- •Знакочередующийся ряд. Теорема Лейбница.
- •Степенной ряд. Теорема Абеля.
- •Интервал и радиус сходимости степенного ряда.
- •Дифференциальные уравнения первого порядка. Общее и частное решения.
- •Уравнения с разделенными и разделяющимися переменными.
- •Однородные уравнения первого порядка.
- •. Линейные однородные дифференциальные уравнения. Решение уравнения.
- •Уравнения в полных дифференциалах.
Системы n линейных алгебраических уравнений с n неизвестными
Системой линейных уравнений с неизвестными называется система уравнений вида
Aij – коэффициенты системы. b- свободные члены системы. х – искомые величины (неизвестные). Коэффициенты а образуют матрицу А С истема уравнений называется однородной, если b1=b2=…=bn=0 и неоднородной в противном случае.
Систему можно записать в матричном виде А*Х=В. |
|
Решением системы называется любой набор чисел, которые при подстановке в систему вместо неизвестных «х» превращают все уравнения системы в верные равенства.
Решением системы называется столбец чисел, который после подстановки в уравнение вместо столбца превращает уравнение в верное матричное равенство.
Правило Крамера
Решение произвольных систем линейных уравнений.
Пусть дана система m линейных уравнений с n неизвестными:
В матричной форме система имеет вид АХ = В,
где А= - матрица коэффициентов системы;
Х = - матрица-столбец переменных; В = - матрица-столбец свободных членов.
Решением системы (1) называется всякий вектор , координаты которого обращают каждое уравнение системы в верное равенство. Система уравнений, имеющая хотя бы одно решение, называется совместной. Система уравнений называется несовместной, если она не имеет ни одного решения. Система уравнений называется определенной, если она имеет единственное решение, и неопределенной, если она имеет более одного решения.
Две системы эквивалентные, если множества их решений совпадают. Метод Гаусса – см вопрос 11.
Теорема Кронекера-Капелли.
Для того, чтобы система была совместна необходимо и достаточно, чтобы ранг матрицы А равнялся рангу матрицы B(расширенная марица) (rA=rB).
Система называется несовместной,если система ни имеет ни одного решения, т.е. ранг матрицы А меньше ранга матрицы В. Совместная система называется опеределённой, если она имеет одно решение, более одного – неопределённой. Система будет определённой, если ранг А будет равен числу неизвестных (rA= n) и неопределённой если rA< n.
Если все свободные члены матрицы равны 0, то система линейных уравнений называется однородной и всегда совместима.
Метод Гаусса.
Метод Гаусса - это универсальный метод исследования и решения произвольных систем линейных уравнений. Он состоит в приведении системы к диагональному виду путем последовательного исключения неизвестных с помощью элементарных преобразований, не нарушающих эквивалентности систем. Переменная считается исключенной, если она содержится только в одном уравнении системы с коэффициентом 1.
Элементарными преобразованиями системы являются: умножение уравнения на число, отличное от нуля; сложение уравнения, умноженного на любое число, с другим уравнением; перестановка уравнений; отбрасывание уравнения 0 = 0.
Если при выполнении элементарных преобразований получено уравнение вида 0 = k (где k 0), то система несовместна.
Перейдем теперь к решению систем с различным количеством неизвестных и уравнений. Пусть дана система m линейных уравнений с n неизвестными. Если такая система совместна, то при r<n она имеет бесконечное множество решений, каждое из которых может быть получено из общего решения системы.
Для нахождения общего решения нам необходимо выбрать, какие неизвестные мы будем считать основными (базисными). Это могут быть любые r переменных, коэффициенты при которых составляют определитель, отличный от нуля. Затем выбранные основные переменные нужно выразить через свободные. Для этого с помощью элементарных преобразований необходимо расширенную матрицу системы привести к такому виду, чтобы коэффициенты при базисных переменных образовали так называемые базисные столбцы - столбцы, состоящие из нулей и одной единицы.
Решение систем линейных уравнений методом последовательного исключения неизвестных можно оформлять в виде таблицы.
Левый столбец таблицы содержит информацию об исключенных (базисных) переменных. Остальные столбцы содержат коэффициенты при неизвестных и свободные члены уравнений.
В исходную таблицу записывают расширенную матрицу системы. Далее приступают к выполнению очередной итерации:
1. Выбирают переменную , которая войдет в число базисных, и уравнение, в котором эта переменная останется. Соответствующие столбец и строку таблицы называют ключевыми. Коэффициент , стоящий на пересечении ключевой строки и ключевого столбца, называют ключевым.
2. Элементы ключевой строки делят на ключевой элемент.
3. Ключевой столбец заполняют нулями.
4. Остальные элементы вычисляют по правилу прямоугольника: составляют прямоугольник, в противоположных вершинах которого находятся ключевой элемент и пересчитываемый элемент; из произведения элементов, стоящих на диагонали прямоугольника с ключевым элементом, вычитают произведение элементов другой диагонали и полученную разность делят на ключевой элемент.