- •Числа и множества. Числа и цифры. Римская буквенная нумерация. Позиционная система счисления (двоичная, десятичная).
- •Натуральные, простые, отрицательные числа. Основные арифметические действия и законы. Законы ассоциативности (сочетательности), коммутативности и дистрибутивности (распределительности).
- •Наиболее употребительные числовые множества (отрезок, интервал, полуинтервал). Абсолютная величина числа.
- •Комплексные числа
- •Алгебраические свойства
- •Рациональные и иррациональные числа. Геометрическое представление одномерного пространства. Трансцендентные числа. Мнимая единица.
- •Факториал
- •Корни из мнимой единицы
- •Комплексные числа. Комплексно сопряженные числа. Геометрическая, тригонометрическая и показательная форма комплексных чисел.
- •Свойства
- •Свойства
- •Степени мнимой единицы
- •Представление комплексных чисел Алгебраическая форма
- •Тригонометрическая и показательная формы
- •Числовые множества n,z,q,r,c. Пустое множество. Понятие континуума (непрерывности)
- •Свойства пустого множества
- •Свойства
- •Примеры
- •Суть метода математической индукции. Понятие факториала.
- •Формулировка
- •Принцип полной математической индукции
- •Соединения и формула бинома Ньютона.
- •Прогрессии. Арифметическая и геометрическая прогрессии.
- •Примеры
- •Средние величины. Среднее арифметическое, квадратичное, геометрическое. Золотое сечение.
- •Примеры
- •Непрерывная случайная величина
- •Свойства
- •Свойства
- •Математические свойства
- •Понятие функции. Постоянная, возрастающая (убывающая). Четные и нечетные функции.
- •Возрастание и убывание
- •Чётность
- •Периодические функции. Определение периода функции.
- •Примеры
- •Простейшие элементарные функции и их графики (постоянная и степенная).
- •Показательная и логарифмическая функция.
- •Тригонометрические функции.
- •Обратные тригонометрические функции.
- •Функция arcsin
- •Свойства функции arcsin
- •Получение функции arcsin
- •Функция arccos
- •Свойства функции arccos
- •Получение функции arccos
- •Функция arctg
- •Свойства функции arctg
- •Получение функции arctg
- •Функция arcctg
- •Свойства функции arcctg
- •Получение функции arcctg
- •Функция arcsec
- •Функция arccosec
- •Методы построения графиков функций.
- •Аналитическая геометрия плоскости, как двухмерное алгебраическое пространство. Уравнение прямой и окружности.
- •Линии второго порядка (конические сечения).
- •Свойства
- •Группы преобразований
- •Трехмерное евклидово пространство. Поверхности второго порядка.
- •Цилиндрические поверхности
- •Конические поверхности
- •Поверхности вращения
- •Эллиптический параболоид
- •Гиперболический параболоид
- •Центральные поверхности
- •Наиболее употребляемые системы координат.
- •Прямоугольная система координат на плоскости
- •Прямоугольная система координат в пространстве
- •Прямоугольная система координат в многомерном пространстве
- •Прямоугольные координаты вектора
- •Элементы векторной алгебры. Векторы. Сложение векторов. Понятие главного вектора. Координаты вектора.
- •Понятие вектора в абстрактной алгебре
- •Понятие вектора в стандартном евклидовом n-мерном пространстве
- •Вектор в линейном пространстве
- •Сложение
- •Умножение (произведение) векторов. Скалярное, векторное, смешанное и двойное векторное произведение. Скалярное произведение
- •Векторное произведение
- •Смешанное произведение
- •Условие параллельности и перпендикулярности векторов.
- •Неевклидовы геометрии и физическое пространство.
- •Метрика для плоскости
- •Описание метода
- •Вычислительная сложность
- •Предел функции. Теоремы о пределах (предел суммы и разности, произведения частного функций). Приделы некоторых функций ( , , …). Первый и второй замечательные пределы.
- •Первый замечательный предел
- •Второй замечательный предел
- •Бесконечно малые величины. Связь предела функции с бесконечно малыми величинами. Непрерывность функции.
- •Теоремы Больцано и Вейерштрасса с непрерывных функциях на отрезке [a,b].
- •Первая формулировка
- •Расширенный вариант первой формулировки
- •Вторая формулировка
- •Скорость изменения функции
- •Правила дифференцирования общих функций
- •Исследование поведения функций. Возрастаний и убывание функций. Примеры.
- •Исследование поведения функций. Точки локального экстремума функции. Необходимое и достаточное условие локального экстремума.
- •Направление выпуклости и точки перегиба графика функции.
- •Определения и понятия.
- •Интегрирование. Первообразная и неопределенный интеграл.
- •Определение
- •Свойства
- •Определенный интеграл. Формула Ньютона – Лейбница.
Условие параллельности и перпендикулярности векторов.
Неевклидовы геометрии и физическое пространство.
Неевклидова геометрия — в буквальном понимании — любая геометрическая система, отличная от геометрии Евклида; однако традиционно термин «неевклидова геометрия» применяется в более узком смысле и относится только к двум геометрическим системам: геометрии Лобачевского исферической геометрии.
Как и евклидова, эти геометрии относятся к метрическим геометриям пространства постоянной кривизны. Нулевая кривизна соответствует евклидовой геометрии, положительная — сферической, отрицательная — геометрии Лобачевского.
Метрика для плоскости
Вид метрики для однородных планиметрий зависит от выбранной системы (криволинейных) координат; далее приводятся формулы для случая полугеодезических координат:
Евклидова геометрия:
(теорема
Пифагора).Сферическая геометрия:
.
Здесь R — радиус сферы.Геометрия Лобачевского:
.
Здесь R — радиус
кривизны плоскости
Лобачевского, ch —гиперболический
косинус.
Алгебраические действия со степенями и корнями.
Система уравнений первой степени. Способы решений.
Определители (детерминанты). Минор и адъюнкта определителя. Свойства определителей. Вычисление определителей второго и третьего порядка.
Решение системы линейных уравнений с помощью определителей. Формулы Крамера.
Метод Крамера (правило Крамера) — способ решения квадратных систем линейных алгебраических уравнений с ненулевымопределителем основной матрицы (причём для таких уравнений решение существует и единственно). Назван по имени Габриэля Крамера (1704–1752), придумавшего метод.
Описание метода
Для системы линейных уравнений с неизвестными (над произвольным полем)
с
определителем матрицы системы
,
отличным от нуля, решение записывается
в виде
(i-ый столбец матрицы системы заменяется столбцом свободных членов). В другой форме правило Крамера формулируется так: для любых коэффициентов c1, c2, …, cn справедливо равенство:
В
этой форме формула Крамера справедлива
без предположения, что
отлично
от нуля, не нужно даже, чтобы коэффициенты
системы были бы элементами целостного
кольца (определитель
системы может быть даже делителем нуля
в кольце коэффициентов). Можно также
считать, что либо наборы
и
,
либо набор
состоят
не из элементов кольца коэффициентов
системы, а какого-нибудь модуля над
этим кольцом. В этом виде формула Крамера
используется, например, при доказательстве
формулы для определителя
Грама и Леммы
Накаямы.
Пример
Система линейных уравнений:
Определители:
Решение:
Пример:
Определители:
Вычислительная сложность
Метод
Крамера требует вычисления
определителей
размерности
.
При использовании метода
Гаусса для
вычисления определителей, метод имеет
временную сложность порядка
,
что хуже, чем если бы метод
Гаусса
напрямую использовался для решения
системы уравнений. Поэтому метод считался
непрактичным. Однако в 2010 году было
показано, что метод Крамера может быть
реализован со сложностью
,
сравнимой со сложностью метода
Гаусса.
