часть задач по линейной алгебре и аналитической геометрии
.pdfМАИ • Линейная алгебра и аналитическая геометрия • 3О-116Б, 117Бк, 118Бк • Задачи третья часть • Доц. И. А. Шилин (каф. 311) • 903 153 67 13 • vkontakte.ru/ilyashilin
Кривые второго порядка на плоскости
2 |
2 |
|
|
|
Каноническое уравнение эллипса имеет вид x2 |
+ y2 = 1. Положительные числа a è b называются |
|||
соответственно большой и малой полуосями. Пусть |
a > b è c := |
√a2 − b2. Точки F1(−c, 0) è F1(−c, 0) |
||
a |
b |
|
|
|
называются фокусами, число e := fracca эксцентриситетом, а прямые x = ae è x = −ae директрисами. Середина отрезка F1F2 называется центром.
Найти фокусы,. |
центр, полуоси, эксцентриситет и директрисы эллипса. 1. 5x2 + 9y2 − 30x + |
||||||
18y + 9 = 0. 2• 16x2 + 25y2 + 32x 100y |
− |
284 = 0. |
|
|
|||
Каноническое уравнение гиперболы−имеет |
|
xa2 |
− yb2 = 1. Положительные числа a и b называются |
||||
|
|
âèä |
2 |
2 |
|
|
|
|
a > b è c := √ |
|
. Точки F1(−c, 0) è F1(−c, 0) |
||||
соответственно большой и малой полуосями. Пусть |
a2 + b2 |
называются фокусами, число e := fracca эксцентриситетом, а прямые x = ae è x = −ae директрисами.
Середина отрезка F1F2 называется центром. Прямые y = ±bxa
Найти фокусы, центр, полуоси, эксцентриситет, директрисы и асимптоты гиперболы. 3. 5x2 −
9y2 − 64x − 54y − 161 = 0. 4•. 9x2 − 16y2 + 90x + 32y − 367 = 0.
Каково взаимное расположение прямой и эллипса (пересекает ли прямая эллипс, касается ли
его или общих точек они не имеют)? 5. 2x |
− |
y |
− |
3 = 0, |
|
x2 |
+ y2 |
9 = 1 . 6•. 2x + y |
− |
10 = 0, |
|||||||||||||||||
10 |
|||||||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
x |
+ y24 = 1 . 7•. 3x + 2y − 20 = 0, |
x |
+ y210 = 1 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
9 |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
Каноническое уравнение параболы имеет вид y2 = 2px. Число p называют параметром, точку F |
p , 0 |
|
|||||||||||||||||||||||
фокусом, точку O(0, 0) центром, а прямую x = −p2 |
директрисой. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
параметр, фокус и директрису параболы. 8. |
y |
2 |
= 4x−8 |
. 9. |
|
2 |
−8x+7 |
. |
||||||||||||||||
Найти вершину, |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
y = 4x |
|
||||||||||
10•. x2 = 2 − y. 11. |
y = − |
x |
+ 2x − 7. 12. |
x = − |
y |
+ y. |
|
13•. x = 2y2 − 12y + 14. |
|
|
|
|
|||||||||||||||
6 |
4 |
|
|
|
|
|
Связь между базисами. Линейные операторы
Найдите матрицу перехода от базиса E из задач 41, 42 и 45 второй части задач (см. файл laag-
2.pdf на studsetka.ru) к базису |
ˆ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
E. Используя эту матрицу и координаты вектора, заданных в усло- |
|||||||||||
виях этих задач, найдите координаты этого вектора в базисе |
ˆ |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E. Для задачи 41 используйте базис |
|||
ˆ |
|
|
|
|
|
|
, для задачи 42 базис |
ˆ |
|
|
|
|||
E = {(2, −1, −2), (0, 1, 4), (1, −1, 2)} |
|
|
|
|
E = {(3, −1, −4), (1, 1, 1), (−2, 2, 4)}, |
|||||||||
для задачи 45 базис ˆ |
2 |
− 4x, x, x + 2}. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
E = {x |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
14. Найдите матрицу оператора (a1, a2, a3) 7−→(a1+a2+a3, a1+a2, a3), |
|
|
. 15 . Найдите мат- |
|||||||||||
пространстве |
|
, в базисе E := |
|
|
e1 |
:= ( 1, 1, 1), e2 |
:= (2, 1, |
|
|
|
действующего в векторном |
|||
R |
{ |
− |
1), e3 := (1, 2, 1) |
} |
• |
|||||||||
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
рицу оператора (a1, a2, a3) 7−→(a1 + a2, a2 + a3, a1 + a3), действующего в векторном пространстве
R, в базисе E := {e1 := (1, 0, 0), e2 := (1, 1, 0), e3 |
:= (1, 1, 1)}. |
|
16. Найдите матрицу оператора. |
||||||||||||||||||||||||||
a |
|
a + aT), действующего в векторном пространстве Mat(2, |
R |
), в каноническом базисе. |
17• |
||||||||||||||||||||||||
|
7−→ |
|
|
|
|
a 7−→2a |
T |
− a), действующего в |
|
|
|
|
|
df |
|
|
Mat(2, R), |
||||||||||||
Найдите матрицу оператора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
векторном пространстве |
|
|
|
|||||||||||||||
в каноническом базисе. |
18. |
Найдите матрицу оператора f 7−→f − |
|
, действующего в вектор- |
|||||||||||||||||||||||||
dx |
|||||||||||||||||||||||||||||
ном пространстве многочленов степени не выше 2, в базисе E := |
{ |
2x |
− |
x2, 3x + 1, x2 |
+ x |
− |
2. . |
||||||||||||||||||||||
19. |
Найдите матрицу оператора f |
|
|
|
f000 |
|
f00 |
+ f |
0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7−→ |
− |
|
|
|
действующего в векторном пространстве |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
многочленов степени не выше 2, в базисе E := {2x − x2, 3x + 1, x2 + x − 2. . |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
Найдите собственные значения линейного оператора (заданного матрицей) и укажите соб- |
|||||||||||||||||||||||||||
ственные векторы, отвечающие этому собственному значению |
−1 |
. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
20. |
|
4 |
−7 8 |
. 21• |
|
0 |
2 |
|
−1 |
|
. 22• |
|
|
1 0 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
1 |
−3 4 |
|
. |
1 |
−1 |
|
−1 |
|
|
|
. |
|
5 6 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 −7 7 |
0 |
0 |
|
|
3 |
|
|
|
−1 2 −1 |
|
|
|
|
|
|
|
1