- •МАТЕМАТИКА
- •ПЛАНЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •Раздел. I. ЛИНЕЙНАЯ АЛГЕБРА
- •Тема 1. Линейная алгебра
- •1.1. Вычисление определителей
- •1.1.1. Типовые примеры
- •1.1.2. Контрольные вопросы
- •1.1.3. Практические задания
- •1.2. Действия над матрицами
- •1.2.1. Типовые примеры
- •1.2.2. Контрольные вопросы
- •1.2.3. Практические задания
- •1.3. Решение систем линейных алгебраических уравнений.
- •1.3.1. Типовые примеры
- •1.3.2. Контрольные вопросы
- •1.3.3. Практические задания
- •Тема 2. Векторная алгебра
- •2.1. Векторы. Линейные операции над векторами.
- •2.1.1. Типовые примеры
- •2.1.2. Контрольные вопросы
- •2.1.3. Практические задания
- •2.2. Произведения векторов
- •2.2.1. Типовые примеры
- •2.2.2. Контрольные вопросы
- •2.2.3. Практические задания
- •2.3. Комплексные числа
- •2.3.1. Типовые примеры
- •2.3.2. Контрольные вопросы
- •2.3.3. Практические задания
- •Тема 3. Аналитическая геометрия
- •3.1. Основные задачи аналитической геометрии
- •3.1.1. Типовые примеры
- •3.1.2. Контрольные вопросы
- •3.1.3. Практические задания
- •3.2. Кривые второго порядка
- •3.2.1. Типовые примеры
- •3.2.2. Контрольные вопросы
- •3.2.3. Практические задания
- •Раздел. II. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
- •Тема 4. Предел функции
- •4.1. Элементы теории множеств. Понятие функции
- •4.1.1. Типовые примеры
- •4.1.2. Контрольные вопросы
- •4.1.3. Практические задания
- •4.2. Теория пределов
- •4.2.1. Типовые примеры
- •4.2.2. Контрольные вопросы
- •4.2.3. Практические задания
- •4.3. Предел и непрерывность функции
- •4.3.1. Типовые примеры
- •4.3.2. Контрольные вопросы
- •4.3.3. Практические задания
- •Тема 5. Дифференциальное исчисление
- •5.1. Вычисление производных
- •5.1.1. Типовые примеры
- •5.1.2. Контрольные вопросы
- •5.1.3. Практические задания
- •5.2. Исследование функций на экстремумы и интервалы монотонности
- •5.2.1. Типовые примеры
- •5.2.2. Контрольные вопросы
- •5.2.3. Практические задания
- •5.3. Исследование функций двух переменных
- •5.3.1. Типовые примеры
- •5.3.2. Контрольные вопросы
- •5.3.3. Практические задания
- •Тема 6. Интегральное исчисление
- •6.1. Решение задач на нахождение неопределенных интегралов. Нахождение неопределенных интегралов различными методами
- •6.1.1. Типовые примеры
- •6.1.2. Контрольные вопросы
- •6.1.3. Практические задания
- •6.2. Вычисление определенных интегралов. Приложения определенного интеграла. Исследование сходимости несобственных интегралов
- •6.2.1. Типовые примеры
- •6.2.2. Контрольные вопросы
- •6.2.3. Практические задания
- •7.1. Сходимость знакоположительных рядов
- •7.1.1. Типовые примеры
- •7.1.2. Контрольные вопросы
- •7.1.3. Практические задания
- •7.2. Исследование сходимости знакочередующихся рядов
- •7.2.1. Типовые примеры
- •7.2.2. Контрольные вопросы
- •7.2.3. Практические задания
- •Тема 8. Функциональные ряды
- •8.1. Нахождение интервала и радиуса сходимости степенных рядов
- •8.1.1. Типовые примеры
- •8.1.2. Контрольные вопросы
- •8.1.3. Практические задания
- •Раздел. IV. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАТЕМАТИКА
- •Тема 9. Численные методы
- •9.1. Нахождение корней уравнений итерационным методом
- •9.1.1. Типовые примеры
- •9.1.2. Контрольные вопросы
- •9.1.3. Практические задания
- •9.2. Примеры численного интегрирования
- •9.2.1. Типовые примеры
- •9.2.2. Контрольные вопросы
- •9.2.3. Практические задания
- •9.3. Примеры численного интерполирования
- •9.3.1. Типовые примеры
- •9.3.2. Контрольные вопросы
- •9.3.3. Практические задания
- •Раздел. V. ТЕОРИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ И МАТЕМАТИЧЕСКАЯ СТАТИСТИКА
- •Тема 10. Случайные события
- •10.1. Задачи на вычисление классической вероятности и относительной частоты
- •10.1.1. Типовые примеры
- •10.1.2. Контрольные вопросы
- •10.1.3. Практические задания
- •Тема 11. Случайные величины
- •11.1. Законы распределения случайной величины
- •11.1.1. Типовые примеры
- •11.1.2. Контрольные вопросы
- •11.1.3. Практические задания
- •Тема 12. Математическая статистика
- •12.1. Методы математической статистики
- •12.1.1. Типовые примеры
- •12.1.2. Контрольные вопросы
- •12.1.3. Практические задания
- •РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
2.2.14. Найти момент силы F = (2,−1,3), |
приложенной к точке P(−1,3,0) отно- |
||||||||||||||
сительно точки O(0,1,2). |
|
|
|
|
|
||||||||||
2.2.15. Найти линейную скорость точки М, если OM = (2,−1,1), |
ω= (1,3,−1) − |
||||||||||||||
угловая скорость вращения. |
|
|
|
|
|||||||||||
2.2.16. Найти площадь треугольника, |
построенного на векторах |
a и b, если |
|||||||||||||
|
a |
|
= 4, |
|
b |
|
|
|
π |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
= 3, a, b = |
4 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
векторов a = (−1,2,1), |
b = (0,3,−2), |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
2.2.17. Найти |
смешанное |
произведение |
|||||||||||||
c = (1,−2,2). Какую ориентацию имеет тройка a,b,c? |
|
|
|||||||||||||
2.2.18. Даны |
векторы |
|
a = 2i − j + 3k; b = 3i + j − k; c = i + 2 j + k. |
Найти объем |
|||||||||||
параллелепипеда, построенного на этих векторах. |
|
|
|||||||||||||
2.2.19. Найти |
объем |
|
пирамиды |
с |
вершинами |
A(1,2,0), B(3,0,−3), |
C (5,2,6), D(2,0,1). Найти высоту, опущенную из вершины D на грань АВС.
2.2.20.Компланарны ли векторы a = (2,−1,1), b = (3,2,−1), c = (1,−4,3)?
2.2.21.Лежат ли точки A(0,1,2), B(2,0,−1), C (3,2,−3), D(1,3,−6) в одной плос-
кости?
2.3. Комплексные числа
2.3.1. Типовые примеры
Пример 2.3.1. Найти модули и аргументы чисел а) z1 = −2 − 2i ,
б) z2 =1 − 3i , в) z3 = −2i .
Решение
а) z1 = −2 − 2i Re z1 = x1 = −2 < 0, Im z1 = y1 = −2
23
|
z |
|
= r = (−2)2 |
+ (−2)2 = 8 = 2 2 , |
|||
|
|
||||||
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
arg z |
= ϕ = arctg −2 |
+ π = π |
+ π = 5π . |
||||
1 |
1 |
−2 |
4 |
4 |
|||
|
|
|
|
|
б) z2 =1 − 3i Re z2 = x2 =1 > 0, Im z2 = y2 = − 3 z2 = r2 = 12 + (− 3)2 = 4 = 2,
|
arg z2 = ϕ2 = arctg |
− 3 |
+ 0 = −arctg 3 = |
π |
|
|
|
3 |
|||
|
|
1 |
|
||
в) z3 = −2i . В том случае, когда комплексное число |
|
||||
является чисто действительным или чисто мнимым, его |
|
||||
модуль и аргумент можно определять непосредственно |
|
||||
из чертежа: ϕ |
= − π , r = 2 (Рис. 2.3.1). |
|
|||
3 |
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2.3.2. Контрольные вопросы
y |
|
–1 O |
1 2 |
|
x |
–1 |
ϕ3 |
|
|
–2 |
–2i |
Рис. 2.3.1
1)Что называется комплексным числом?
2)Геометрическое изображение комплексного числа. Что называется модулем и аргументом комплексного числа?
3)Комплексно-сопряженные комплексные числа. Свойство произведения комплексно-сопряженных чисел.
4)Правила выполнения арифметических действий над комплексными числами в алгебраической форме.
5)Тригонометрическая форма комплексного числа.
6)Формула Эйлера.
7)Показательная форма комплексного числа.
8)Правила арифметических действий над комплексными числами в показательной форме.
2.3.3.Практические задания
2.3.1.Изобразить геометрически, найти модуль и аргумент комплексного чис-
ла:
1) z =1 + i ; |
2) z = −2 + 2i ; |
3) z = 5i ; |
4) z = 2 ; |
|
5) z = −3 − 3i ; |
6) z = −3; |
7) z = −5i ; |
8) z =1 − 2i ; |
|
9) z =1; |
10) |
z = −1; |
11) z = i ; |
12) z = −i ; |
13) z = −3 + 3i ; |
14) |
z = − 3 − 3i . |
|
|
|
|
24 |
|
|
2.3.2. Выполнить действия z |
+ z |
2 |
, |
z |
− z |
2 |
, |
|
z |
z |
2 |
и |
|
z1 |
|
над числами |
z и |
z |
2 |
в |
|||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
z2 |
|
1 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
алгебраической форме: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1) z1 = 2 − 3i , z2 = 4 + i ; |
|
|
|
|
2) z1 = −5 , z2 = 3i ; |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
3) |
|
z1 = 2i , z2 =1 − i ; |
|
|
|
|
4) |
|
z1 = −1 − 4i , z2 = 3i − 2 . |
|
|
|
|
||||||||||||||
2.3.3. Выполнить действия: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1) |
(2 + 3i)(3 − 2i) ; |
|
|
|
|
2) |
(a + bi)(a − bi) ; |
|
|
|
|
||||||||||||||||
3) (3 − 2i)2 ; |
|
|
|
|
4) (1 + i)3 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
2.3.4. Вычислить в алгебраической форме: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
1) |
(3 − i)(2 + 5i) − i(4 − i) ; |
|
|
|
|
2) |
|
3 + i |
|
|
+ |
|
4 |
|
; |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 − 2i |
i + 2 |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
3) |
|
3 + 7i |
− 3 − 7i ; |
|
|
|
|
4) |
|
2 |
|
+ 3i(4 − i) ; |
|
|
|
|
|||||||||||
|
2 − 3i |
|
|
|
|
1 − i |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
2 + 3i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
5) |
5 |
+ (1 − 2i)(3 + i) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
2 + i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.3.5. Записать в тригонометрической и показательной форме комплексные
числа: |
|
|
|
1) z = 3; |
2) z = −2 ; |
3) z = 3i ; |
4) z = −2i ; |
5) z = 2 − 2i ; |
6) z = −1 + i 3 ; |
7) z = − 3 − i ; |
8) z =1 + i ; |
9) z = −1 − i ; |
10) z = 2 3 − 2i . |
|
|
2.3.6. Записать в алгебраической форме комплексные числа: |
|
|
|
|
|
|||||||||||
1) |
|
i |
π |
2) |
z = 5eiπ |
; |
|
3) z = |
|
−i π |
||||||
z = 3e |
4 ; |
|
|
|
|
|
|
2e |
2 ; |
|
||||||
|
i |
7 |
π |
|
|
|
|
−i |
π |
|
|
|
|
i |
3π |
|
4) |
z = e |
6 ; |
5) |
z = |
2e |
3 ; |
|
6) z = |
|
2e |
4 . |
|||||
2.3.7. Выполнить действия |
z |
z |
2 |
и |
z1 |
над числами |
z и |
z |
2 |
в показательной |
||||||
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
z2 |
|
1 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
форме:
25