- •I.Определители.
- •1)Определение минора Мij и алгебраического дополнения Аij. Пример.
- •2) Определение определителя матрицы размера n X n.
- •3) Основные свойства определителя.
- •4) Явные способы вычисления определителей матриц размеров 2 X 2 и 3 X 3 (с выводом).
- •2) Определения матрицы и расширенной матрицы системы. Матричный способ записи слау.
- •3) Теоорема о решении невыражденной слау методом обратной матрицы (с доказательством).
- •4) Теорема Крамера (с доказательством).
- •Теорема (о приведении матриц к ступенчатому виду). Любую матрицу путём элементарных преобразований только над строками можно привести к ступенчатому виду Простейший случай
- •6) Определение ранга матрицы. Матрицы ступенчатого (трапецеидального) вида. Порядок нахождения ранга матрицы (алгоритм Гауса).
- •IV. Линейные операции над векторами.
- •3) Основные свойства линейных операций над векторами.
- •4) Определение линейной комбинации векторов и линейной зависимости и независимости векторов.
- •5) Определение базиса. Разложение вектора по базисным векторам.
- •6) Ортогональный и ортонормированный базисы.
- •7) Теорема о единственности разложения вектора по базису ( с доказательством).
- •8) Теорема о координатах вектора в ортогональном базисе.
- •9) Определение ортов I и j на плоскости и ортов I,j,k в пространстве.
- •10) Определение координат вектора относительно базиса I,j на плоскости и относительно базиса I,j,k в пространстве.
- •11) Линейные операции над векторами в координатной форме на плоскости и в пространстве.
- •12) Определение коллинеарности векторов.
- •5) Формула выражающая смешанное произведение векторов через координаты сомножителей.
- •6) Геометрический смысл смешанного произведения векторов.
- •7) Формула для объёма параллелепипеда
5) Формула выражающая смешанное произведение векторов через координаты сомножителей.
Смешанным произведением векторов называется число , равное скалярному произведению вектора на векторное произведение векторов и . Смешанное произведение обозначается .
1. Модуль смешанного произведения некомпланарных векторов равен объему параллелепипеда, построенного на этих векторах. Произведение положительно, если тройка векторов — правая, и отрицательно, если тройка — левая, и наоборот.
2. Смешанное произведение равно нулю тогда и только тогда, когда векторы компланарны:
векторы компланарны.
(формула вычисления смешанного произведения). Если векторы в правом ортонормированном базисе имеют координаты ; ; соответственно, то смешанное произведение этих векторов находится по формуле
В самом деле, по определению находим:
6) Геометрический смысл смешанного произведения векторов.
Определи́тель (или детермина́нт) — одно из основных понятий линейной алгебры. Определитель матрицы является многочленом от элементов квадратной матрицы (то есть такой, у которой количество строк и столбцов равны). В общем случае матрица может быть определена над любым коммутативным кольцом, в этом случае определитель будет элементом того же кольца.
В частности, формула вычисления определителя матрицы 3х3 такова:
= a11a22a33 − a11a23a32 − a12a21a33 + a12a23a31 + a13a21a32 − a13a22a31
Легко доказать, что при транспонировании определитель матрицы не изменяется (иными словами, аналогичное разложение по первому столбцу также справедливо, то есть даёт такой же результат, как и разложение по первой строке)
7) Формула для объёма параллелепипеда
,
При использовании векторного и скалярного произведений можно высчитать объём параллелепипеда, построенного на приведённых к общему началу векторах a, b и c (см. Рисунок 2). Такое произведение трех векторов называется смешанным
На рисунке показано, что этот объём может быть найден двумя способами: геометрический результат сохраняется даже при замене «скалярного» и «векторного» произведений местами:
Величина векторного произведения зависит от синуса угла между изначальными векторами, поэтому векторное произведение может восприниматься как степень «перпендикулярности» векторов также, как и скалярное произведение может рассматриваться как степень «параллельности». Векторное произведение двух единичных векторов равно 1 (единичному вектору), если изначальные векторы перпендикулярны, и равно 0, если векторы параллельны.
8)Определение компланарности векторов.
Три вектора (или большее число) называются компланарными, если они, будучи приведенными к общему началу, лежат в одной плоскости.
9)Критерий комплонарности векторов.
Критерий компланарности векторов
Смешанное произведение компланарных векторов . Это — критерий компланарности трёх векторов.
Компланарные векторы — линейно зависимы. Это — тоже критерий компланарности.
VIII. Двойное векторное произведение.
1)Определение двойного векторного произведения.
Определение двойного векторного произведения
Тройно́е ве́кторное произведе́ние (другое название: двойное векторное произведение) векторов —векторное произведение вектора на векторное произведение векторов и
2) Формула для вычисления двойного векторного произведения.
Формула Лагранжа
Для двойного векторного произведения справедлива формула Лагранжа,
Порядок нахождения обратной матрицы методом Гауса.
Найти ai1≠0 и поставить на первое место
S1→S1:a11
Si→Si-ai1S1, где i=2,3...m
Ищем aj2≠0(j≠1) и т.д. если aj2=0 при любом j=2…m, то ищем aj3≠0 (j≠1).
Теорема Кронекера-Капелли
Система из m линейных уравнений с n неизвестными совместна тогда и только тогда, когда ранг матрицы А равен рангу расширенной матрицы, причем:
если rA=rÂ=n – 1 решение.
если rA=rÂ<n - ∞ решений.
если rA≠rÂ≤n - нет решений.