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

Высшая математика. Том 1

.pdf
Скачиваний:
24
Добавлен:
06.06.2015
Размер:
1.61 Mб
Скачать

, - .

! AB , , - A′ , -

AB′ , , , , -

AB A′ ( . 3.2).

. 3.2. #

 

. 3.3.

AB

 

 

 

A

 

! ABCD, -

, AB = DC AD = BC , AB AD , BC DC ,

( . 3.3).

3.3.

 

 

 

 

 

 

 

 

$ a ! b , :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

b

=

λ

 

a

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. b a ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. b

a , ! > 0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

! < 0. (! ! = 0, 1 , b

= 0 ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$ a ! λ a .

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

",

 

 

 

a

, , a ,

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, , a .

 

 

 

 

 

' :

 

 

 

 

1. $ -

α

β

 

 

 

a

α (β a) = (αβ )a .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$ ,

,

 

,

-

 

 

α

 

 

 

β

 

 

a

 

. ( , , ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

) a , α β ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β .

 

 

 

a , α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$ -

 

2. " a ≠ 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b !, b = λ a .

111

* ! , a

, .

 

"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O -

 

a

b – .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OA = a . # A

AB = b .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OB ,

' a c

b ,

 

 

 

 

 

 

 

a + b = OA

+ AB .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. 3.4. +

+, -

, :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O OA = a OC

= b ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#. ' OC

 

= AB , OB , -

, ) O,

 

a + b .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. 3.5. #

 

 

- .

 

 

 

1.

!,

-

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a , a + 0

= a .

 

 

 

 

 

 

2. $ , a + b = b + a .

 

 

 

. .

 

 

 

3. $ , -

 

 

 

/

 

 

 

 

a + (b + c) = (a + b) + c .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a + b + c .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ . & )

O ,

. $ -

, – . , ' -

112

, . 0 - .

. 3.6. +

4. $ - ! -

 

 

a

b :

 

 

 

 

 

λ (a + b) = λ a + λ b .

. 3.7. *

&,

!

,

; , .

'

 

 

 

 

a ,

b

a

+ b , ,

!,

, , ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λ a + λ b = λ (a + b).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. $ - a b - a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(α + β )a = α a + β a .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

a ,

 

, a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

a .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. 3.8.

113

 

 

 

 

 

-

 

# a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a ! = –1:

a = (−1) a .

 

 

 

 

 

 

$% a

b

c = a b ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a b ,

c = a +

(b).

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

&, a a = a

(a) = 0 - a .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- , b + (a

b) = a .

 

 

 

 

/ , c = a

b , b + c = a .

 

 

& -

 

 

 

 

 

 

 

 

) O.

 

. OA = a

OB = b

 

 

 

. 3.9. #

 

 

 

1 -

,

 

 

 

 

 

OA

OB

 

 

 

 

 

 

 

 

BO .

/ OA + BO = BO + OA = BA.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BA , ' a , b « ’ -

» « » ( ),

 

 

 

 

 

 

 

a b . $ , BO + BA = OA b + c = a .

 

/ ,

 

 

) O,

 

a

b ,

 

 

 

 

 

,

-

OACB, OC

 

,

 

 

 

 

 

 

a

+ b , BA , -

 

 

 

 

 

 

 

 

, a b .

 

 

 

 

3.4. ! . "

"

 

 

a

b . )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O OA = a

OB = b .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. 3.10. ( a b

114

 

 

& a b AOB .

 

 

 

ϕ π .

( (a;b) = ϕ , 0

l e ( ,

).

 

 

 

 

l

 

 

 

 

. 3.11. ( a

 

 

 

 

 

 

l

ϕ

 

 

 

 

# a

a

 

 

 

 

 

 

 

e . ', l

a = AB – . # A1 B1 )

l A B. #, A x , B

1 1 1

x l. / % ' AB l

2

x2 x1 AB .

. 3.12. # AB l

 

 

 

 

 

 

 

# a

l a =

AB .

!,

 

 

l

l

 

a

l , x2> x1,

x2 x1> 0; , x2< x1 x2 x1< 0. ", -

a l, x = x x x = 0.

2 1 2 1

/ , AB l A1B1,

. ', . 0 . % -

) , -

.

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. # a l

a

 

 

 

 

 

 

cos(ϕ ) .

 

 

 

: l a =

a

 

cos(a;l ) =

a

 

 

115

. 3.13. # a l,

2.#

( + ) = +

:l a b l a l b .

. # -

.

. 3.14. #

.- -

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ! a ! ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

: l (λ a) = λ l a .

 

 

 

 

 

 

 

 

3.5. # ! " # ! "

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a1, , ak .

 

 

 

 

 

 

 

 

( % ' - -

 

 

 

 

 

 

– . * λ1, ,λk -

 

a = λ1

a1 + λ2 a2

+ + λk ak , λ1, ,λk

 

, ) ).

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

a1, ,ak ,

 

",

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a , b , c , ) ) )

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

+ c

) : d

= 3a

 

b + c , f

=

 

 

, g

= 2a .

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

! ,

, .

116

 

 

 

 

 

 

 

 

. 3.15. c

a

b

 

 

 

,

 

a , , a

λ1, ,λk , , λ1 a1 + λ2 a2 + + λk ak = 0 . !, -

, -

.

 

 

 

 

 

 

 

%

 

 

 

,

 

 

 

+ λ2

 

 

λ1 = λ2

= = λk = 0 , -

λ1 a1

a2

+ + λk ak

= 0

 

.

 

 

 

1. 2- ,

.

/ , ,

.

2. / ,

.

/ , . ( , , .

3.6. #, # # $#. % "

. & % $# ' %

)

 

 

. 3 e1,e2 , ,ek .

% , ,

, 1 ( - -

, ). ', -

- .

0 -

. ', . + .

 

 

3. "

 

 

 

 

 

 

 

e ,e ,e . / - -

 

 

1 2

3

 

 

 

 

a

) )

a = xe1

+ ye2

+ ze3 , x,

y, z – . / .

117

 

 

 

 

. 3.16.

a

e1,e2 ,e3

 

! ) , :

 

 

, - ,

! e ,e

 

1 2

 

 

e1,e2

a = xe1

+ ye2 , -

.

 

 

 

. 3.17. a

e1,e2

 

/ , -

– , -

: a ( x, y, z). , ) x, y, z -

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xe

+ ye

+ ze

= a .

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

 

 

 

 

 

!

e ,e ,e

a = xe

+ ye + ze , x, y, z -

 

 

 

1 2

3

 

1

2

3

 

 

 

a

.

(

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a = ( x, y, z) .

 

 

 

 

 

 

 

 

3.7. (

" O e1,e2 ,e3 .

" ( )

, -

(2- ), ) .

/ O ; ,

, -

– , . #, -

118

, .

. 3.18. / M e1,e2 ,e3

M. % -

M. OM , ' -

M - M.

OM

: OM = xe1 + ye2 + ze3 .

( - M

M M(x,y,z).

# , – , –

.

0 . /

– .

. 3.19. $

# . &

, ) ,

.

! , , , -

,

. ' -

 

 

i, j, k , Ox, Oy Oz, -

 

 

: a = xi

+ y j + zk .

119

 

 

 

 

 

# 1. # -

 

 

 

-

(–1;3) ( .3.20).

a = −i

+ 3 j . a

 

 

 

 

 

 

# 2. # b = 2i

j + 3k . b -

- N(2; –1; 3) ( .3.21).

 

 

 

 

. 3.20. a = −i + 3 j

 

. 3.21.

b = 2i

j + 3k

 

"

.

3.8.

" a . " *, +, ,

. ( cos *, cos +, cos , -

.

. 3.22. a *, +, ,

120