- •Операции с матрицами. Единичная матрица. Понятие определителя. Минор элемента, алгебраическое дополнение. Теорема Лапласа. 1.1,1.2
- •Теорема Гамильтона- Кэли. 1.3
- •Запись системы линейных уравнений в общем виде. Матричная запись.
- •Понятие однородной системы. Классификация решений системы. Теорема Крамера. 1.4
- •Запись системы линейных уравнений в общем виде. Матричная запись. Понятие однородной системы. Классификация решений системы. Метод обратной матрицы. 1.4
- •Понятие линейного пространства. Примеры линейных пространств (не менее трех). Понятие подпространства линейного пространства. Примеры (не менее трех). 1.5
- •Доказательство теоремы о базисе линейного пространства. 1.5
- •Исследование векторов линейного пространства Rn на линейную независимость и теорема Кронекера Капелли. Метод Жордана-Гаусса. Ранг матрицы. 1.6
- •Решение некоторых систем линейных уравнений методом Жордана-Гаусса. 1.7
- •Нахождение образа линейного оператора. 1.9
- •Ядро линейного оператора, обозначение, способ нахождения. 1.10
- •Решение однородных систем линейных уравнений в общем случае. 1.11
- •Переход к новому базису. Формулы (1) и (2). 1.12
- •Действия над линейными операторами. 1.13
- •Собственные векторы и собственные значения. Характеристический многочлен. 1.14
- •Линейное пространство геометрических векторов. Орт вектора, проекция вектора. Естественный базис. Направляющие косинусы и их основное свойство (вывод). 2.1
- •Переход к новому базису в пространстве v2. Вывод формул поворота. 2.2
- •Скалярное произведение векторов, следствия (вывод). Выражение скалярного произведения в координатах (вывод). 2.3
- •Определение векторного произведения векторов. Следствия. Выражение векторного произведения в координатах. Условие коллинеарности векторов. 2.4
- •Смешанное произведение векторов. Выражение смешанного произведение в координатах. Нахождение объема тетраэдра. 2.4
- •Вывод уравнения плоскости, проходящей через три заданной точки. 3.2
- •Уравнение прямой в пространстве - общее и каноническое. 3.3
- •Общее уравнение кривой 2-го порядка. Эллипс и его параметры. 3.4
- •Общее уравнение кривой 2-го порядка. Гипербола и ее параметры. 3.4
- •Общее уравнение кривой 2-го порядка. Парабола и ее параметры. 3.4
- •Приведение кривой 2-го порядка к каноническому виду. Решение задач а) и б). 3.5
- •Понятие квадратичной формы. Матрица квадратичной формы. Критерий Сильвестра. Каноническая форма квадратичной формы.
Смешанное произведение векторов. Выражение смешанного произведение в координатах. Нахождение объема тетраэдра. 2.4
Смешанным произведением трех векторов называют число
Свойства:
Смешанное произведение некомпланарных векторов равно объему параллелепипеда, построенного на них
Три вектора компланарны в том и только в том случае когда их смешанное произведение равно нулю.
Чтобы найти объем тетраэдра нужно найти смешанное произведение и разделить его на 6.
Выражение смешанного произведения в координатах
Общее уравнение прямой на плоскости. 3.1
Из рисунка следует, что вектор n и M0M ортогональны (перпендикулярны), поэтому они имеют скалярное произведение равное нулю.
A(x-x0)+B(y-y0)+C(z-z0)=0
Ограничимся случаем, когда прямая лежит на плоскости, а значит все Z равны нулю
Ax+By+C=0
Уравнение прямой с угловым коэффициентом-вывод. 3.1
Tgα
=
Y=kx+b
Уравнение прямой, проходящей через две заданные точки-вывод.3.1
Векторы М1М2 и М1М3 коллинеарны. В силу условия коллинеарности: М1М2=λ*М1М3
Х2-х1= λ(х-х1)
y2-y1= λ(y-y1)
перепишем пропорцию
как
Понятие бюджетного множества. Примеры. 3.1
Пусть Q1 и Q2-кол-во ресурсов I и II вида
Р1 и Р2 – цены на ресурсы
К- деньги у потребителя (бюджет)
Значит, Q1*P1+Q2*P2<=K
Значит
Ясно, что любой точке А внутри бюджетного
множества соответствует набор ресурсов,
которые может позволить себе потребитель.
Вывод уравнения плоскости, нормальный вектор плоскости. 3.2
Так как вектор n перпендикулярен MM0, то их скалярное произведение равно нулю.
А(x-x0)+B(y-y0)+C(z-z0)=0 Раскрыв скобки получим Ax+By+Cz+D=0 (D-остатки) Если задано уравнение плоскости, то вектора n(A B C) ортогонален этой плоскости.
Частные случаи уравнения плоскости. 3.2
1) By + Cz + D = 0 - параллельна оси Ox;
2) Ax + Cz + D = 0 - параллельна оси Oy;
3) Ax + By + D = 0 - параллельна оси Oz;
4) Cz + D = 0 - параллельна оси Oxy;
5) By + D = 0 - параллельна оси Oxz;
6) Ax + D = 0 - параллельна оси Oyz;
7) Ax + By + Cz = 0 - проходит через начало координат;
8) By + Cz = 0 - проходит через ось Ox;
9) Ax + Cz = 0 - проходит через ось Oy;
10) Ax + By = 0 - проходит через ось Oz;
11) z = 0 - плоскость Oxy;
12) y = 0 - плоскость Oxz;
13) x = 0 - плоскость Oyz.
Вывод уравнения плоскости, проходящей через три заданной точки. 3.2
M
1(x1
y1 z1)
M3(x3 y3 z3)
M2(x2 y2 z2)
Так как все три точки лежат в одной плоскости, то указанные на рисунке векторы компланарны (лежат в одной плоскости). В силу условия компланарности смешанное произведение этих векторов равно нулю.
Расписываем характеристическое уравнение по первой строке, сокращаем и получаем уравнение Ax+By+Cz+D=0
Уравнение прямой в пространстве - общее и каноническое. 3.3
Каноническое уравнение
Возьмем
на прямой точку М0. Образуем вектор а,
коллинеарный этой прямой. Вектора а –
направляющий вектор прямой. Возьмем
точку М (x
y
z)
. Образуем вектор М0М. В силу коллинеарности
векторов М0М и а
Отсюда получаем
каноническое уравнение прямой в
пространстве:
