- •Рабочая программа
- •Пояснительная записка
- •Тематический план
- •Контрольные вопросы
- •Конспект лекций
- •Предисловие
- •Матрицы
- •Виды матриц
- •Равенство матриц
- •Линейные действия над матрицами
- •Линейная зависимость и независимость
- •Вопросы для самостоятельного контроля
- •Умножение матриц и системы линейных уравнений
- •Умножение матриц
- •Свойства умножения матриц
- •Матричная запись систем линейных алгебраических уравнений
- •Элементарные преобразования строк матрицы
- •Обратная матрица
- •Вопросы для самостоятельного контроля
- •Определители и системы линейных уравнений
- •Определители матриц второго порядка
- •Свойства определителя матриц второго порядка
- •Решение системы двух уравнений с двумя неизвестными с помощью определителей
- •Миноры и алгебраические дополнения элементов определителя
- •Определитель произвольного порядка
- •Свойства определителей произвольного порядка
- •Вопросы для самостоятельного контроля
- •Использование определителей для вычисления обратной матрицы и решения систем линейных уравнений
- •Отыскание обратной матрицы с помощью определителей
- •Матричный способ решения систем линейных алгебраических уравнений
- •Системы уравнений с параметрами
- •Вопросы для самостоятельного контроля
- •Решение систем линейных алгебраических уравнений в общем случае
- •Матричная запись произвольной системы
- •Ранг матрицы
- •Основная теорема о ранге матрицы
- •Вопросы для самостоятельного контроля
- •Раздел 11. Аналитическая геометрия
- •Координаты на прямой, плоскости и в пространстве
- •Простейшие задачи на координатной плоскости
- •Прямоугольные координаты в пространстве
- •Вопросы для самостоятельного контроля
- •Векторы и действия над ними
- •Понятие вектора
- •Скалярное, векторное и смешанное произведения векторов
- •Вопросы для самостоятельного контроля
- •Прямая на плоскости
- •Общее уравнение прямой
- •Геометрический смысл коэффициентов общего уравнения
- •Некоторые задачи с прямыми на плоскости
- •Взаимное расположение прямых на плоскости
- •Вопросы для самостоятельного контроля
- •Плоскость и прямая в пространстве
- •Общее уравнение плоскости
- •Прямая в пространстве
- •Взаимное расположение прямых и плоскостей
- •Вопросы для самостоятельного контроля
- •Линейные пространства
- •Основные понятия
- •Линейно независимые вектора и базис линейного пространства
- •Преобразование координат при переходе к новому базису
- •Подпространства и решения системы однородных линейных алгебраических уравнений
- •Линейные преобразования
- •Вопросы для самостоятельного контроля
- •Контроль знаний
- •Контрольная работа №3
- •Ответы
- •Глоссарий
- •Литература
4. Глоссарий
Алгебраическое дополнение элемента aij матрицы A – число Aij = (−1)i + j M ij , где Mij – определитель матрицы, которая получается после вычеркивания i-й строки и j-го столбца матрицы A .
Базис – совокупность линейно независимых векторов, через которые можно выразить любой вектор пространства (он линейно зависим после добавления любого ненулевого вектора пространства).
Векторное пространство – множество векторов, в котором определены операции сложения векторов и умножения их на скаляры, не выводящие из этого множества.
Действия над матрицами – умножение матрицы A на число |
λ |
, A |
λ |
|||||
|
|
|||||||
имеет элементы |
aij λ , |
сложение C = A + B, |
cij = aij +bij , |
умножение C = AB |
с |
|||
элементами c ij |
= ∑l |
a ik b kj |
, где l – одинаковое число столбцов в А и |
|||||
строк в В. |
k =1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Линейная |
комбинация |
векторов |
a1 , a2 ,..., ak |
– это новый |
вектор |
|||
a = a1λ1 + a2 λ2 +... + ak λk , где λ1 ,λ2 ,...,λk – произвольные числа. |
|
|
|
Линейная зависимость векторов { a1 , a2 ,..., ak } – возможность соста-
вить нетривиальную линейную комбинацию из этих векторов, равную нулевому вектору ( a1λ1 + a2 λ2 +... + ak λk = 0 , где λ12 + λ22 +.. + λ2k ≠ 0 .
Линейная независимость векторов a1 , a2 ,..., ak – совокупность векто-
ров, линейная комбинация которых равна нулевому вектору только в тривиальном варианте (при λ1 = λ2 = ... = λk = 0 ).
Матрица – прямоугольная таблица, составленная из чисел или элементов любой другой природы. Различают прямоугольные, квадратные, диагональные, невырожденные и нулевые матрицы. Элемент матрицы A , который находится на пересечении i-й строки и j-го столбца матрицы обозначают aij .
Метод Гаусса – метод последовательного исключения неизвестных при отыскании решения системы линейных алгебраических уравнений.
|
Минор k-го порядка матрицы – определитель k -го порядка. состав- |
||||||
ленный из |
элементов, которые находятся |
на пересечении произвольных |
|||||
k строк и k |
столбцов исходной матрицы. |
|
|||||
риц |
Обратная матрица – определена для квадратных невырожденных мат- |
||||||
A , т.е. при |
|
A |
|
≠ 0 ; Обозначается A−1 |
и удовлетворяет равенствам |
||
|
|
||||||
AA−1 |
= A−1 A = E , где E – единичная матрица: eii =1,eij = 0 , если i ≠ j . |
104
Общее решение системы AX = B – все без исключения решения данной системы, из которого при фиксированных значениях произвольных постоянных можно найти все частные решения.
Общее уравнение прямой и плоскости – уравнение вида ax +by + c = 0
для прямой на плоскости, вида ax +by + cz + d = 0 для плоскости в пространст-
ве, пересечения двух плоскостей, a1 x + b1 y + c1z + d1 = 0 , a2 x +b2 y + c2 z + d2 = 0 – уравнения прямой в пространстве. Здесь всюду хотя бы один из коэффициентов при координатах x, y, z ≠ 0 .
Однородная система линейных алгебраических уравнений – система уравнений с равными нулю правыми частями.
Определитель матрицы A – число, которое определяется только для
n
квадратных матриц. Обозначается A . A = ∑aijAij , где i – номер выбранной
j=1
строчки, Aij – алгебраическое дополнение элемента aij .
Переменные базисные и свободные в системе AX = B – базисные пе-
ременные общего решения системы с n неизвестными – это любые r переменных, если определитель матрицы из коэффициентов при них отличен от нуля; остальные n − r переменных – свободные, где r = r(A) .
Правило Крамера – отыскание единственного решения системы совместных линейных алгебраических уравнений AX = B , когда det(A) = ∆ ≠ 0
по правилу: xk = ∆∆k , k =1,2,..., n , где ∆k – определитель матрицы, получен-
ной из A заменой ее k -го столбца столбцом свободных членов B .
Размерность пространства – максимальное число линейно независимых векторов в пространстве, т.е. число векторов в базисе.
Ранг матрицы – максимальный порядок отличного от нуля минора матрицы. Используется для определения максимального числа линейно независимых строк и столбцов матрицы и совместности произвольной системы линейных алгебраических уравнений.
Расширенная матрица для системы линейных алгебраических уравнений AX = B – матрица, коэффициентов при неизвестных и правых частей всех уровней систем.
Система линейных алгебраических уравнений – совокупность m ли-
нейных уравнений с n неизвестными x1 , x2 ,..., xn , для которой требуется найти такой набор чисел α1 ,α2 ,...,αn , после подстановки которых вместо x1 , x2 ,..., xn , каждое уравнение превращается в верное числовое равенство.
Скалярное произведение n -мерных векторов – число, равное сумме произведений одноименных координат векторов: (x, y) = x1 y1 + x2 y2 +... + xn yn .
105
Совместная система линейных алгебраических уравнений – система линейных алгебраических уравнений, имеющая хотя бы одно решение. Необходимое и достаточное условие совместности – равенство рангов расширенной матрицы и матрицы коэффициентов при неизвестных.
Структура общего решения системы линейных алгебраических уравнений – сумма частного решения неоднородной системы и фундаментального решения соответствующей однородной системы.
Теорема Кронекера-Капелли – критерий совместности системы линейных алгебраических уравнений: система совместна тогда и только тогда, когда равны между собой ранги матриц коэффициентов при неизвестных и расширенной матрицы( rg(A) = rgA B ).
Умножение матриц – определено для матриц цов в A равно числу строк в B , элементы
A и B , если число столбвычисляются по формуле
cij = ∑l |
aik bkj , i =1,2,..., m, j =1,2,..., n. |
k =1 |
|
Элементарные преобразования матриц – преобразования строк или столбцов матрицы, к которым относятся умножение строки на число, отличное от нуля, перестановка строк местами, прибавление к строке другой строки, умноженной на любое число.
5. Литература
Основная литература
1.Красс М.С., Чупрынов Б.П. Основы математики и ее приложения в экономическом образовании. – М.: Дело, 2000. – 688 с.
2.Лисичкин В.Т., Соловейчик И.Л. Математика. – М.: ABF, 1995. – 480 c.
3.Данко П.Е., Попов А.Г., Кожевникова Т.Я. Высшая математика в упражнениях и задачах – М.: Высшая школа. Часть 1, 1974. – 304 с.
Дополнительная литература
1.Малыхин В.И. Математика в экономике. – М.: УРАО, 2001. – 129 с.
2.Красс М.С. Математика для экономических специальностей. – М.: Ин-
фра-М., 1998. – 463 с.
3.Кремер Н.Ш., Путко Б.А., Тришин И.М., Фридман М.Н. Высшая математика для экономистов: Учебное пособие для вузов. – М.: Банки и биржи,
ЮНИТИ, 1997. – 439 с.
4.Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. – М., 1981.
106