Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Типовой расчет №1

.pdf
Скачиваний:
79
Добавлен:
20.06.2014
Размер:
1.23 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

141

 

46.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

3 1 0x11 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

12 0 0 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

¡4 0 0 ¡1 ¡1C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

6 0 0 1

 

 

2

C Bx3C =B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

4 0 0 3

 

 

1C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

4C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

¡ C B C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

10 0 0 0

 

 

5C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

5C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡

 

 

 

 

 

 

 

¡ A @ A

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46.9. Найти общее0x11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решение системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡8 3 5 7 17

1Bx2C

= 0

7 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

4 1 3

1

¡

1

 

Bx3C

 

 

¡

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

C

B C

B

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

2 1 1 3 9

CBx4C

B

11 C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

 

 

 

 

 

 

CB C

B

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

@

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

46.10. Вычислить@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = 0¡2

 

01

 

 

 

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@ 0

 

 

8A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡2

 

0

41

 

46.11. Вычислить произведение всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B

1

 

1

3C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

1

 

3

2C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

C

 

46.12. Найти значения параметра

¯

, при которых векторы

 

a

 

 

¡!

 

@

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

è

 

b

 

ортогональны, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

3;

2; 2

 

¡! =

 

4;

 

; 5

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5; 5;

 

 

 

 

 

 

 

¡!

, b ,

 

 

 

 

 

 

¡!

 

f ¡ g

b

 

f

 

¯

 

 

g

¡!

 

 

f¡ ¡ ¡ g

.

 

 

 

 

 

 

 

c

компланарны. a

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46.13. Даны 3 вершины треугольника A(¡3; 3; 2), B(2; ¡2; ¡3), C(¡3; ¡1; 0).

 

 

 

 

Вычислить: а) квадрат длины вектора

¡¡¡1 !2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D D , достроив треугольник до параллелограм-

ìîâ ABCD1 è ABD2C, б) координаты точки пересечения диагоналей параллелограмма

ABCD1, в) координаты точки пересечения медиан треугольника ABC, г) координаты век-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тора с началом в точке C, равного вектору BA, д) работу силы AD íà ïóòè ABCD.

 

 

46.14. Даны 4 точки A(¡3; 2; 3), B(¡2; 2; ¡3), C(2; ¡2; 0), D(3; 2; 1).

[¡¡!

 

[¡! ¡!]]

 

 

 

 

 

 

 

 

j 3¡! ¡ 4¡¡! j

 

 

(3¡!

¡4¡¡!)

 

[3¡!

 

¡4¡¡!]

 

 

 

 

 

Вычислить: а)

 

 

 

AB

CD

, á) AB;

CD

, â)

 

AB;

 

 

CD

, ã)

 

AD; AB; AC

, ä)

квадрат площади грани ABC, е) объем тетраэдра ABCD, ж) достроить тетраэдр до параллелепипеда и найти квадрат длины его диагонали, идущей из вершины A, з) координаты вектора с единичной абсциссой, идущего из вершины D перпендикулярно грани ABC,

и) направляющие косинусы вектора

¡¡!

¡!

 

AD, к) проекцию вектора AB íà CD, л) при каком

значении аппликаты точки D все 4 точки лежат в одной плоскости.

142

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

46.15. Доказать, что векторы ~a = 1; 4; 2g

, ~

 

 

b = f2; ¡3; 1g, ~c = f5; 3; 3g образуют базис

и найти координаты вектора ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d = f10; 11; 11g относительно этого базиса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,~

 

46.16. Найти координаты вектора ~x по известным векторам ~a = f5; ¡3; 0g b = 5; 2; ¡2g

è ~c

=

 

 

 

 

 

 

 

 

~

1; ¡5; 0g,если известны скалярные произведения (x;~a) = ¡15, (~x; b) = 23 è

(~x;~c) = 3. ~a = f5; ¡3; 0g

,~

 

 

 

 

 

~

b = 5; 2; ¡2g, ~c = 1; ¡5; 0g, (x;~a) = ¡15, (~x; b) = 23, (~x;~c) = 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

46.17. Найти значение скалярного произведения (2~u + 1~v)(¡3~u + 1~v), åñëè ~u = 2~a ¡ 2b,

 

= 1

¡ 3

 

j ~a j= 5 j b j= 4 ' = ( c ) cos ' = 0:7

~v

 

~a

~

 

,

~

,

 

~

 

 

 

b и известны

 

 

~a; b ,

 

46.18.Используя критерий Сильвестра, исследовать на знакоопределенность квадратичную форму ¡3x2 ¡ 5y2 ¡ 2z2 ¡ 4xy + 2xz + 2yz

46.19.Привести квадратичную форму ¡1x2 + 2y2 + 3z2 ¡ 8xy + 16xz + 36yz к канони- ческому виду методом Лагранжа.

46.20.Найти матрицу линейного оператора в базисе fe~10; e~10; e~10g, ãäå e~10 = e~1 ¡ e~2 + e~3,

e~2

0 = ¡e~1 + e~2 ¡ 2e~3, e~3

0

= ¡e~1 + 2e~2 + e~3, если она задана в базисе fe~1; e~1; e~1g

 

01

¡2

21

 

 

A = B1

1

4C

 

 

 

B4

2

1C

 

 

 

B

¡

C

 

 

 

@

 

A

 

 

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

46.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

b вычислить j ®~a + ¯b j, (®~a; ¯b) è [®~a; ¯b], åñëè ® = ¡1; ¯ =

~

1; ~a = f2; ¡1; 1g; b = 3; 0; ¡1g.

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

Вариант

 

1 - 47

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

1

¡6

 

3

4

 

 

 

 

 

 

 

47.1.

Вычислить определитель

¯

1

¡

4

 

3

4

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

1

 

6

 

4

4

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

¡

 

 

 

9

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

18

 

 

10¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¡

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

¯

2

¡

 

¡

 

¡

 

¯

 

 

6

 

 

 

 

 

¯

6

 

2

4

 

 

¯

 

 

 

 

 

¯

2

 

3

 

 

2

 

4

6

¯

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

47.2.

Вычислить определитель

¯

6

 

9

 

 

5

12

 

18

¯

 

 

 

¯

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

¯

4

¡

 

¡

 

¡

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

¯

6

 

4

6

 

 

12¯

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

¯¡

6

 

4

8

 

¡

 

 

¯

 

 

 

 

 

¯

4

 

 

 

15¯

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

¯

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

1

2

1

47.3. Вычислить определитель произведения

AB

матриц

 

 

 

0

3

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B0

3C,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B0 0 3C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

A

143

01

B¡2 ¡2 3C

B = B C B¡1 ¡2 0C @ A.

1 ¡2 0

47.4. Вычислить обратную матрицу, проверить выполнение условия A ¢A¡1 = E, найти сумму0всех элементов1 обратной матрицы и величину, обратную ее определителю.

1

¡2

0

C

A = B0

¡3

1

B

 

 

C

B

 

 

C

@

 

 

A

20 ¡2

47.5.Решить систему уравнений по формулам Крамера, с помощью обратной матрицы

0è

методом Гаусса.

0361

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 4 4 1 0x11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B0 3 ¡1C ¢ Bx2C

= B10C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B4 2 4 C Bx3C B28C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

C B C

B

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

A @ A

@

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

47.6. Решить матричное уравнение и записать элементы матрицы X по строкам

4 11 0x11 x12

1 0

0

¡11 = 0

18 28

1

 

 

 

 

 

 

@¡1 1A ¢ @x21 x22A ¢ @¡2

¡3A @¡2 ¡7A

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

0¡16

3

 

3

2

0

5

 

47.7. Вычислить ранг матрицы

B¡10

1

 

1

3

0

¡3C

 

B

0

2

 

3

¡

1

0

6

C

 

 

 

 

 

B

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

B

¡

¡

 

 

 

 

 

 

¡

 

C

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

B

8

1

 

2

3

0

 

 

C

 

 

 

 

 

B

 

 

3C

 

 

 

 

 

@

¡

 

¡

 

¡

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

B

2

9

 

 

5

 

3

0

5

C

144

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

1 0x11 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

14 3 1

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

4

2 1 ¡1 ¡1C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

10 2

 

 

1 2

 

1

C Bx3C

=B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

C B

 

 

C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

16 3 2

3

 

1C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

¡

C B

 

 

4C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

 

C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B106

20

 

6

17

 

6

C Bx

C

 

B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

 

 

5C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A @ A

1

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47.9. Найти общее решение0x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 9

1 ¡10 4

61

1Bx2C

= 010 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

5

1

 

3

¡

1

¡

27

 

Bx3C

 

 

 

¡

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

¡

 

 

 

 

 

C

B C

 

B

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

6

2

 

 

1

¡

1 20

CBx4C

 

B

17 C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

 

B

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

 

@

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47.10. Вычислить

 

 

 

 

B

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = 0¡2

 

01

 

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

0

 

 

3A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡1

¡3

 

 

21

 

47.11. Вычислить сумму всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B

0

 

2

 

 

 

2C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

2

 

0

 

 

 

1C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

¡!

 

 

 

 

A

 

47.12. Найти значения параметра

 

 

, при которых векторы

¡!

è

ортогональны, а

 

¯

a

b

 

 

 

 

 

a

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

1; 2;

 

5

 

¡! = 2;

 

; 4

 

=

 

 

 

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0; 3; 1

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

¡ g

, b

f

¯

 

 

g

¡!

 

f

 

 

 

g

.

 

 

 

 

 

 

, b , c компланарны. a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

47.13. Даны 3 вершины треугольника A(3; 3; 2), B(2; 3; 3), C(2; 2; ¡1).

 

 

 

 

 

Вычислить: а) квадрат длины вектора

¡¡¡1 !2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D D

, достроив треугольник до параллелограм-

ìîâ ABCD1 è ABD2C, б) координаты точки пересечения диагоналей параллелограмма

ABCD1, в) координаты точки пересечения медиан треугольника ABC, г) координаты век-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

¡¡!

 

 

 

 

 

 

 

тора с началом в точке

 

 

, равного вектору BA, д) работу силы AD íà ïóòè ABCD.

 

47.14. Даны 4 точки A(3; 1; ¡3), B(3; 2; ¡2), C(¡1; 2; 2), D(¡3; ¡2; 2).

 

 

 

 

 

Вычислить: а)

j 3¡!

+2¡¡! j

, á)

(3¡!

 

2¡¡!)

, â)

[3¡!

2¡¡!]

, ã)

[¡¡!

[¡! ¡!]]

, д) квадрат

AB

 

 

CD

 

 

AB; CD

 

AB; CD

AD; AB; AC

 

площади грани ABC, е) объем тетраэдра ABCD, ж) достроить тетраэдр до параллелепипеда и найти квадрат длины его диагонали, идущей из вершины A, з) координаты вектора с единичной абсциссой, идущего из вершины D перпендикулярно грани ABC, и) направ-

ляющие косинусы вектора

¡¡!

¡!

 

AD, к) проекцию вектора AB íà CD, л) при каком значении

аппликаты точки D все 4 точки лежат в одной плоскости.

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

, ~

47.15. Доказать, что векторы ~a = f1; 4; 5g b = 5; ¡3; 2g, ~c = 3; ¡2; 2g

базис и найти координаты вектора ~

d = f9; 2; ¡9g относительно этого базиса.

145

образуют

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,~

 

47.16. Найти координаты вектора ~x по известным векторам ~a = 5; 3; 5g b = 3; ¡5; 5g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

è ~c = f5; ¡3; ¡1g,если известны скалярные произведения (x;~a) = 5, (~x; b) = 13 è (~x;~c) = 15.

 

 

 

, ~

 

 

 

 

 

~

~a = 5; 3; 5g b = 3; ¡5; 5g, ~c = f5; ¡3; ¡1g, (x;~a) = 5, (~x; b) = 13, (~x;~c) = 15.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

47.17. Найти значение скалярного произведения (3~u ¡1~v)(¡4~u + 4~v), åñëè ~u = ¡4~a + 3b,

 

= ¡4

+ 3b

 

j

j= 5 j

 

j= 5 ' = ( c ) cos ' = 0:6

~v

~a

~

и известны

~a

 

~

,

~

 

 

, b

~a; b ,

 

47.18.Используя критерий Сильвестра, исследовать на знакоопределенность квадратичную форму 5x2 + 6y2 + 7z2 + 4xy + 6xz + 8yz

47.19.Привести квадратичную форму ¡1x2 + 1y2 ¡ 2z2 ¡ 8xy + 4xz ¡ 8yz к канониче- скому виду методом Лагранжа.

47.20.Найти матрицу линейного оператора в базисе fe~10; e~10; e~10g, ãäå e~10 = e~1 ¡ e~2 + e~3,

e~2

0 = ¡e~1 + e~2 ¡ 2e~3, e~3

0

= ¡e~1 + 2e~2 + e~3, если она задана в базисе fe~1; e~1; e~1g

 

0

1

¡2

0 1

 

 

A = B¡3

2

¡3C

 

 

 

B

1

3

2C

 

 

 

B

 

 

¡ C

 

 

 

@

 

 

A

 

 

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

47.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

b вычислить j ®~a + ¯b j, (®~a; ¯b) è [®~a; ¯b], åñëè ® = ¡3; ¯ =

~

¡2; ~a = f2; 3; 3g; b = 2; 2; 2g.

146

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

1 - 48

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡1

4

¡2

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48.1.

Вычислить определитель

¯

3

¡

10

 

6

18¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

1

4

 

 

1

6

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

8

¡

4

14

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¡

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

2

 

2

 

2

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

 

 

 

6

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

4

2

 

2

¯

6

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

 

¡

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48.2.

Вычислить определитель

¯

2

 

4

 

4

 

2

6

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

¡

4

¡

2

 

¡

6

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

3

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

¡

 

¡

 

 

¡

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

4

2

 

2

 

8¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

0

 

 

 

21,

 

 

2

1

 

48.3. Вычислить определитель произведения AB матриц

A =

2

3

B =

0¡2

¡21.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

2

3

0

 

B¡

1

¡

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

A

 

B

2

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

A

48.4. Вычислить обратную матрицу, проверить выполнение условия A ¢A¡1 = E, найти сумму0всех элементов1 обратной матрицы и величину, обратную ее определителю.

¡1

4

3

A = B¡1

¡2

¡2C

B 1

¡

1

2C

B¡

 

¡ C

@

 

 

A

 

48.5. Решить систему уравнений по формулам Крамера, с помощью обратной матрицы

0è

методом Гаусса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 ¡2 11 0x11 0¡71

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡1 0 3C ¢ Bx2C

= B

1 C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

1

2 0C Bx3C B

 

6C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

¡

C B C

B¡

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

A @ A

@

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48.6. Решить матричное уравнение и записать элементы матрицы X по строкам

0¡2 4 1 0x11 x12

1 0¡1 ¡11 = 0¡2 ¡41

 

 

 

 

 

@

0 ¡1A ¢ @x21 x22A ¢ @¡2 ¡1A @¡2 0

A

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

0

¡4

0

3

¡2

1

0

 

 

 

 

 

B

¡2

0

¡2 3 ¡2 3

C

 

48.7. Вычислить ранг матрицы B

12

0

¡

2

2

2

¡

6C

 

 

 

 

 

B

2

0

2

¡

2

 

C

 

 

 

 

 

B

 

3

 

1C

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

B

 

36

0

¡

 

4

 

1

¡

 

C

 

 

 

 

 

B

 

9

 

14 C

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

@¡

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

147

 

48.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

3 0 01 0x11 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

9

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

3 ¡1

3 0 0C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

10

 

2

2 0 0C Bx3C =B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

1

 

 

 

1 1 0 0C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

¡

 

 

¡

 

 

 

 

 

C B

4C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

C B C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

21

 

 

 

1

9 0 0C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

¡

 

¡

 

 

 

C B

5C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡

 

 

 

 

 

 

 

A @ A

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48.9. Найти общее

 

0x11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решение системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

014

 

¡4

 

 

¡2

2

¡1061Bx2C

= 0171

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

1

 

 

1

 

 

2

2

18

Bx3C

B

4

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

1 1 3

 

 

 

CB C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

¡

¡

35 CBx4C

B26C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB C

B

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

@

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычислить

 

 

B

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48.10.

 

 

¡61

 

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

.

 

 

 

 

A =

0 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@¡6 ¡3A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

02 ¡2 ¡21

 

48.11. Вычислить произведение всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B4

 

3

2

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B1

 

2

3

C

 

48.12. Найти значения параметра

 

, при которых векторы

 

è

 

 

 

 

B

 

¡

 

C

 

¯

a

¡!

 

@

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

b

 

ортогональны, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

2;

2; 1

 

 

¡! = 2;

 

 

; 4

 

 

=

 

 

 

 

1

 

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3; 4;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

¡!

 

f¡ ¡ g

,

b

f

¯

 

g

¡!

 

f

 

 

 

¡ g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, b , c компланарны. a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

48.13. Даны 3 вершины треугольника A(¡2; ¡3; 0), B(0; ¡3; 3), C(2; 2; ¡2).

 

 

 

Вычислить: а) квадрат длины вектора

¡¡¡1 !2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D D

, достроив треугольник до параллелограм-

ìîâ ABCD1 è ABD2C, б) координаты точки пересечения диагоналей параллелограмма

ABCD1, в) координаты точки пересечения медиан треугольника ABC, г) координаты век-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

¡¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тора с началом в точке C, равного вектору BA, д) работу силы AD íà ïóòè ABCD.

 

 

48.14. Даны 4 точки A(¡1; ¡2; 3), B(¡2; 1; ¡2), C(¡1; ¡1; 3), D(¡1; ¡2; 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j 2¡!

¡ 4¡¡! j

 

(2¡!

¡4¡¡!)

 

 

 

[2¡!

 

¡4¡¡!]

 

 

[¡¡!

[¡! ¡!]]

 

Вычислить: а)

 

AB

CD

, á) AB;

CD

, â)

AB;

 

CD

, ã)

 

AD; AB; AC

, ä)

квадрат площади грани ABC, е) объем тетраэдра ABCD, ж) достроить тетраэдр до параллелепипеда и найти квадрат длины его диагонали, идущей из вершины A, з) координаты вектора с единичной абсциссой, идущего из вершины D перпендикулярно грани ABC,

и) направляющие косинусы вектора

¡¡!

¡!

 

AD, к) проекцию вектора AB íà CD, л) при каком

значении аппликаты точки D все 4 точки лежат в одной плоскости.

148

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, ~

= f4; ¡3; 1g, ~c = 5; ¡3; ¡2g образуют

 

48.15. Доказать, что векторы ~a = f5; 2; 4g b

базис и найти координаты вектора ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d = f13; ¡8; 14g относительно этого базиса.

 

 

48.16. Найти координаты вектора ~x

по известным векторам ~a = 2; 2; ¡4g

, ~

 

b =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

2; 4; 0g è ~c = f5; 2; 3g,если известны скалярные произведения (x;~a) = ¡2, (~x; b) = 16

 

 

 

 

 

, ~

 

 

 

 

 

 

 

~

 

è (~x;~c) = 5. ~a = 2; 2; ¡4g b = 2; 4; 0g, ~c = f5; 2; 3g, (x;~a) = ¡2, (~x; b) = 16, (~x;~c) = 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

48.17. Найти значение скалярного произведения (¡3~u + 4~v)(¡3~u ¡4~v), åñëè ~u = 1~a + 2b,

 

= 4

¡ 2

 

j

j= 3 j b j= 4 ' = ( c ) cos

 

= 0 3

 

~v

~a

~

~a

 

,

~

,

~

,

'

:

 

 

 

b и известны

 

 

~a; b

 

 

48.18.Используя критерий Сильвестра, исследовать на знакоопределенность квадратичную форму ¡5x2 ¡ 4y2 ¡ 4z2 + 2xy ¡ 4xz + 6yz

48.19.Привести квадратичную форму 1x2 +2y2 +3z2 +4xy+8xz+24yz к каноническому виду методом Лагранжа.

48.20.Найти матрицу линейного оператора в базисе fe~10; e~10; e~10g, ãäå e~10 = e~1 ¡ e~2 + e~3,

e~2

0 = ¡e~1 + e~2 ¡ 2e~3, e~3

0

= ¡e~1 + 2e~2 + e~3, если она задана в базисе fe~1; e~1; e~1g

 

0¡1

1

0

1

 

 

A = B

3

0

4

C

 

 

 

B

 

3

1

¡

1C

 

 

 

B¡

 

 

 

C

 

 

 

@

 

 

 

 

 

A

 

 

(в ответ записать элементы главной диагонали новой матрицы).

48.21. Для векторов ~a

è ~

~

~

~

b вычислить j ®~a + ¯b j, (®~a; ¯b) è [®~a; ¯b], åñëè ® = 3; ¯ =

~

1; ~a = 3; 1; ¡1g; b = f0; 2; ¡3g.

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

1 - 49

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡3

6

4

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49.1.

Вычислить определитель

¯

6

¡

15

¡

8

 

6¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

3

 

6

 

6

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

3¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

¡

¡

 

 

 

¡

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

12

8

 

 

7

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

10

 

27

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

6

 

 

 

 

18¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

4

9

 

1¯

 

6

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

¡

 

¡

 

 

 

¡

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

49.2.

Вычислить определитель

¯

2

 

4

 

12

 

1

 

 

6

¯

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

¡

¡

 

9

 

¡

2

¡

6

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

4

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

¡

¡

 

 

¡

 

¡

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

4

9

 

1

 

3

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

2

 

1

0

1

49.3. Вычислить определитель произведения

AB

матриц

 

 

0

 

 

¡

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B¡2

3

C,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

1

0

2C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

 

 

 

¡

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

A

149

0

¡2

2

3

1

B = B¡2

3

0

C.

B

0

1

2C

B

 

 

¡

C

@

 

 

 

A

49.4. Вычислить обратную матрицу, проверить выполнение условия A ¢A¡1 = E, найти сумму0всех элементов1 обратной матрицы и величину, обратную ее определителю.

4

1

2

A = B4

4

0C

B3

2

0C

B

 

C

@

 

A

 

49.5. Решить систему уравнений по формулам Крамера, с помощью обратной матрицы

0è

методом Гаусса.

 

0¡11

1 0

¡11 0x11

 

B1

¡1 1 C ¢ Bx2C

=

B

4 C

B1

0

3C Bx3C

 

B

 

5C

B

 

 

¡ C B C

 

B¡

C

@

 

 

A @ A

 

@

 

A

49.6. Решить матричное уравнение и записать элементы матрицы X по строкам

0¡1 ¡21 0x11 x121 0¡1 0

1

=

0

8 ¡101

 

 

@¡3 4 A ¢ @x21 x22A ¢ @ 2 ¡2A @¡26 30

A

 

1

 

0

2

1

3

0

0

4

49.7. Вычислить ранг матрицы

B

2

¡1

1

0

0

4

C

B

 

1

¡

1

¡

2

0

0

2 C

 

B¡

 

 

 

 

 

¡

C

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

C

 

B¡

 

 

 

 

 

 

 

C

 

B

 

1

2

1

0

0

 

C

 

B

 

2 C

 

@¡

 

 

 

¡

 

 

 

¡

A

 

B

 

7

6

 

1

0

0

14C

150

 

 

 

 

 

 

 

 

"ТР-11 Линейная и векторная алгебра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49.8. Найти фундаментальную систему решений и общее решение однородной системы

уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0¡5 0 ¡1 2 01 0x11 001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

0 0 1 3 0C Bx2C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

4 0 2 2 0C Bx3C =B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

C B C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

3 0 2 3 0C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

C B

4C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

C B C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

4 0 5 11 0C Bx

C B0C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

C B

5C

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

A @ A

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49.9. Найти общее

 

 

0x1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решение системы уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

019 ¡11 ¡5

1 ¡111Bx2C

= 0

12 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B¡

1

3

 

1

1 35

 

Bx3C

 

 

 

1

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1 2 47

CB C

B¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

8

¡

CBx4C

B

27 C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

¡

 

 

CB C

B

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

@

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bx

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49.10. Вычислить

 

 

B

5C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@ A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = 0¡3

 

61

 

собственные числа и собственные векторы матрицы

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

6

 

 

6A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01

 

 

¡2 ¡31

 

 

49.11. Вычислить сумму всех собственных чисел матрицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = B4

 

 

¡2

 

0

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B3

 

 

 

1

 

 

3

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

49.12. Найти значения параметра

¯

, при которых векторы

 

a

@

 

¡!

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

è

 

b

 

ортогональны, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

3;

 

4; 5 ¡! =

3;

 

; 1

 

 

 

 

 

 

1; 3; 2

 

 

 

векторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

, b ,

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

¡

 

g

, b

 

¯

 

 

g

¡!

 

 

 

 

 

 

g

.

 

 

 

 

 

 

 

c компланарны. a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49.13. Даны 3 вершины треугольника A(3; 2; 3), B(0; 3; 1), C(¡3; ¡3; ¡2).

 

 

 

 

 

Вычислить: а) квадрат длины вектора

 

¡¡¡1 !2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D D

, достроив треугольник до параллелограм-

ìîâ ABCD1 è ABD2C, б) координаты точки пересечения диагоналей параллелограмма

ABCD1, в) координаты точки пересечения медиан треугольника ABC, г) координаты век-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡!

 

 

 

 

 

 

 

¡¡!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тора с началом в точке C, равного вектору BA, д) работу силы AD íà ïóòè ABCD.

 

 

49.14. Даны 4 точки A(¡2; ¡1; 3), B(1; ¡2; ¡1), C(¡3; ¡3; 1), D(¡3; ¡1; 2).

 

 

 

 

Вычислить: а)

j 2¡! ¡ 4¡¡! j

, á)

(2¡!

¡4¡¡!)

, â)

[2¡!

¡4¡¡!]

, ã)

[¡¡!

 

[¡! ¡!]]

, ä)

AB

 

CD

 

 

 

AB;

 

CD

 

AB;

 

CD

 

AD;

AB; AC

квадрат площади грани ABC, е) объем тетраэдра ABCD, ж) достроить тетраэдр до параллелепипеда и найти квадрат длины его диагонали, идущей из вершины A, з) координаты вектора с единичной абсциссой, идущего из вершины D перпендикулярно грани ABC,

и) направляющие косинусы вектора

¡¡!

¡!

 

AD, к) проекцию вектора AB íà CD, л) при каком

значении аппликаты точки D все 4 точки лежат в одной плоскости.

Соседние файлы в предмете Математический анализ