- •1. Матрицы и определители
- •1. Что называется матрицей? Какая матрица называется диагональной, единичной, нулевой, треугольной, ступенчатой?
- •8. Минор и алгебраическое дополнение элемента квадратной матрицы. Теорема Лапласа.
- •9. Свойства определителя матрицы.
- •10. Обратная матрица.
- •11. Алгоритм нахождения обратной матрицы, при помощи алгебраических дополнений.
- •12. Алгоритм нахождения обратной матрицы, при помощи элементарных преобразований.
- •13. Матричные уравнения. Виды матричных уравнений и их решение.
- •2. Системы линейных уравнений
- •4. Невырожденные слау. Матричный метод и правило Крамера для решения невырожденной системы уравнений.
- •14. Минор k-го порядка. Ранг матрицы.
- •5. Метод Гаусса для решения определенной системы линейных уравнений.
- •6. Метод Гаусса для решения неопределенной системы линейных уравнений.
- •7. Однородные слау. Ненулевое решение.
- •8. Фундаментальные решения однородных слау. Их количество. Алгоритм нахождения нормальной фундаментальной системы решения.
- •9. Как связаны решения неоднородной системы уравнений и соответствующей ей однородной системы?
- •3. Векторная алгебра
- •1. Вектор. Равные, противоположные, коллинеарные, компланарные вектора.
- •2. Операция сложения векторов. Свойства.
- •3. Операция умножения вектора на число. Свойства.
- •4. Линейная комбинация векторов. Теорема о разложении вектора на плоскости, в пространстве.
- •5. Линейно зависимые, линейно независимые векторы. Теорема о линейной зависимости и независимости векторов.
- •6. Базис векторов плоскости, пространства. Ортонормированный базис.
- •7. Координаты вектора в базисе. Линейные операции над векторами, заданными в координатной форме.
- •8. Проекция вектора на ось. Свойства.
- •9. Координаты вектора в декартовой прямоугольной системе координат. Длина вектора в декартовой прямоугольной системе координат. Направляющие косинусы вектора.
- •10. Скалярное произведение двух векторов. Свойства.
- •11. Приложения скалярного произведения двух векторов.
- •12. Векторное произведение двух векторов. Свойства.
- •13. Приложения векторного произведения двух векторов.
- •14. Смешанное произведение трех векторов. Свойства.
- •15. Приложения смешанного произведения трех векторов.
- •16. Вычисление скалярного, векторного и смешанного произведения векторов в ортонормированном базисе.
- •4. Линейные пространства
- •1. Линейное пространство.
- •3. Линейно зависимые, независимые элементы линейного пространства. Теорема.
- •4. Базис. Размерность линейного пространства.
- •5. Координаты элемента линейного пространства в базисе. Линейные операции над элементами заданные в координатной форме.
- •6. Матрица перехода от одного базиса линейного пространства к другому базису. Формулы преобразования координат элемента при преобразовании базиса.
- •7. Отображение, операторы линейного пространства. Линейное отображение.
- •8. Матрица линейного оператора в базисе. Формула преобразования матрицы оператора при переходе от одного базиса к другому.
- •9. Собственный вектор линейного оператора. Собственное значение линейного оператора.
- •10. Алгоритм нахождения собственных значений и собственных векторов линейного оператора.
- •5. Аналитическая геометрия на плоскости
- •1. Полярная система координат. Координаты точки в полярной системе координат. Связь полярных и декартовых прямоугольных координат точки.
- •2. Уравнения прямой линии на плоскости: параметрические, каноническое, общее, в отрезках, с угловым коэффициентом.
- •3. Основные способы составления уравнения прямой линии на плоскости (через точку и угловой коэффициент прямой, через две точки, через точку и нормальный вектор).
- •4. Вывод формулы расстояния от точки до прямой линии.
- •6. Окружность. Каноническое, общее уравнение. Привод общего уравнения окружности к каноническому виду.
- •7. Эллипс. Каноническое уравнение. Свойства эллипса заданного каноническим уравнением.
- •8. Директрисы эллипса. Теорема, определяющая характеристическое свойство директрис эллипса. Эксцентриситет эллипса.
- •9. Гипербола. Каноническое уравнение. Свойства гиперболы, заданной каноническим уравнением.
- •10. Уравнение директрис гиперболы. Теорема определяющая характеристическое свойство директрис гиперболы. Эксцентриситет.
- •11. Парабола. Каноническое уравнение. Свойства параболы, заданной каноническим уравнением.
- •12. Параллельный перенос, поворот системы координат. Старые и новые координаты точки при параллельном переносе, повороте системы координат.
- •6. Аналитическая геометрия в пространстве
- •4. Параметрические, канонические, общие уравнения прямой линии в пространстве. Какие уравнения приводятся к каноническим.
- •5. Угол между прямыми в пространстве. Условия параллельности и перпендикулярности.
- •6. Взаимное расположение двух прямых линий в пространстве.
- •7. Угол между прямой и плоскостью. Условия параллельности и перпендикулярности прямой и плоскости.
- •8. Взаимное расположение прямой линии и плоскости.
- •9. Классифицируйте алгебраические поверхности второго порядка.
8. Минор и алгебраическое дополнение элемента квадратной матрицы. Теорема Лапласа.
Минором
матрицы A
n-го
порядка называется определитель матрицы
(n-1)-го
порядка, полученной из матрицы А,
вычеркиванием i-ой
строки и j-го
столбца.
Алгебраическим
дополнением
элемента
матрицы А n-го
порядка, называется его минор
взятый со знаком
.
.
Теорема Лапласа – определитель квадратной матрицы n-го порядка равен сумме произведений элементов любой строки (столбца) матрицы на их алгебраические дополнения.
9. Свойства определителя матрицы.
1. Определитель треугольной матрицы равен произведению диагональных элементов.
2. При транспонировании матрицы её определитель не изменяется.
3. При перестановке 2 строк (столбцов) матрицы её определитель меняет знак.
4. При умножении элементов строки (столбца) матрицы на число её определитель умножается на это число.
5. Определитель матрицы, имеющий нулевую строку (столбец) равен 0.
6. Определитель матрицы, имеющий две одинаковые строки (столбца) равен 0.
7. Определитель не изменяется если к элементам строки (столбца) матрицы, прибавить соответствующие элементы другой строки (столбца) умноженные на число.
10. Обратная матрица.
Матрица
называется обратной к матрице А, если
.
Матрица
для которой существует обратная матрица,
называется обратимой. Из определения
следует, что обратимой может быть только
квадратной, так как равенство
,
возможно лишь для квадратных матриц
одинакового порядка, однако не каждая
квадратная матрица обратима.
Матрица обратима тогда и только, когда она невыраждена.
Необходимым
условием существования матрицы обратимой
к матрице А, является выполнение условия
.
Свойства обратной матрицы:
1.
2.
3.
11. Алгоритм нахождения обратной матрицы, при помощи алгебраических дополнений.
Необходимо
использовать формулу:
– алгебраические дополнения .
1. Находим определитель матрицы А, если определитель не равен 0, значит обратная матрица существует.
2. Вычисляем алгебраические дополнения.
3. Из полученных алгебраических дополнений составляем новую матрицу.
4.
Транспонируем полученную матрицу и
умножаем на
.
12. Алгоритм нахождения обратной матрицы, при помощи элементарных преобразований.
Для нахождения обратной матрицы, при помощи алгебраических дополнений, находим определитель, далее матрице А приписывается единичная матрица Е. Матрица А приводится к единичной матрице Е. После преобразований, на месте приписанной справа единичной матрицы будет находится обратная матрица.
и
выписываем обратную матрицу.
13. Матричные уравнения. Виды матричных уравнений и их решение.
Уравнения, в которых неизвестной является некоторая матрица, называются матричными. Эти уравнения имеют единственное решение, только если А не вырожденная матрица и определена операция умножения.
Три вида матричных уравнений:
1.
,
где АB
– заданные матрицы, Х – неизвестная
матрица.
Решением
данного уравнения, будет:
2.
Решением
данного уравнения будет:
3.
,
где
А и В не выражденные матрицы, обе его
части умножаются на
слева, и на
справа.
Решением
данного уравнения будет:
.
