- •Вопросы к экзамену по дисциплине «алгебра и геометрия»
- •Обратная матрица. Алгоритм вычисления.
- •Ранг матрицы. Вычисление ранга матрицы с помощью элементарных преобразований.
- •Линейная зависимость и независимость строк (столбцов) матрицы. Теорема Кронекера–Капелли.
- •Системы линейных алгебраических уравнений. Формулы Крамера.
- •Системы линейных алгебраических уравнений. Решение с помощью обратной матрицы.
- •Системы линейных алгебраических уравнений. Метод Гаусса.
- •Системы координат: декартова, декартова прямоугольная, полярная.
- •Векторы и простейшие действия над ними.
- •Базис в пространстве, на плоскости и на прямой. Компонента (составляющая) вектора по (вдоль) оси. Проекция вектора на ось. Направляющие косинусы вектора. Теоремы о векторах.
- •Смешанное произведение векторов. Свойства смешанного произведения. Выражение смешанного произведения через координаты сомножителей.
- •Прямая на плоскости: параметрические уравнения, каноническое уравнение, уравнение с угловым коэффициентом.
- •Прямая на плоскости: общее уравнение, уравнение в отрезках, векторное уравнение.
- •Гипербола.
- •Общее уравнение линии второго порядка. Определение положения канонической системы координат.
- •Плоскость: общее уравнение, параметрические уравнения, векторное уравнение, уравнение в отрезках.
- •Поверхности вращения. Алгебраическая поверхность.
- •Поверхности второго порядка. Эллипсоиды. Гиперболоиды.
- •Поверхности второго порядка. Эллиптический параболоид. Гиперболический параболоид.
Прямая на плоскости: общее уравнение, уравнение в отрезках, векторное уравнение.
Ax+By+C=0- общее уравнение прямой на плоскости.
В общей декартовой системе координат на плоскости каждая прямая может быть задана линейным уравнением. Каждое линейное уравнение Ax+By+C=0 в общей декартовой системе координат на плоскости определяет прямую линию.
– векторное параметрическое уравнение прямой.(t-число).
Каждый ненулевой вектор, компоненты которого α1 и α2 удовлетворяют уравнению Aα1+Bα2=0, может быть принят за направляющий вектор прямой на плоскости. В частности направляющим вектором будет вектор с компонентами (-В;А).
-
векторное уравнение прямой на плоскости,
где
-
радиус вектор начальной точки прямой,
-
ненулевой вектор, перпендикулярный
этой прямой.
,
где
Если система декартова прямоугольна, то вектор с компонентами (А;В) перпендикулярен прямой Ax+By+C=0.
,
-
направляющий вектор прямой
– уравнение
прямой в отрезках.
Прямая на плоскости: уравнение прямой, проходящей через две точки; уравнение прямой, проходящей через данную точку в данном направлении; угол между прямыми; условия параллельности и перпендикулярности прямых.
Прямые
Ax+By+C=0
и А1х+B1y+C=0
параллельны, когда их коэфициенты
пропорциональны, т.е. существует число
такое, что А1=А*число(и
по аналогии В), прямы совпадают, если
еще и С1=С*число
(причем то же число). Условие параллельности
прямых на плоскости:
.
k2=k1-
при параллельных прямых.
– при перпендикулярных прямых.
–уравнение
прямой, проходящей через 2 точки.
–уравнение
прямой, проходящей через точку в данном
направлении.
Угол
между прямыми вычисляется через скалярное
произведение направляющих векторов
этих прямых -
.Так
же, если через угловые коэфициенты:
.
Окружность и эллипс.
– каноническое
уравнение эллипса;
–
мнимый
эллипс;
Эллипс
– это множество всех точек плоскости,
сумма расстояний до каждой из которых
от двух данных точек , называемых фокусами
эллипса, – есть величина постоянная,
численно равная длине большой оси этого
эллипса:
.
При
этом расстояния между фокусами меньше
данного значения:
.
Каноническое уравнение окружности
Окружность – это частный случай эллипса, когда его полуоси равны между собой
Свойства эллипса:
Эллипс пересекает каждую из осей координат в двух точках.
Сумма расстояний от любой точки эллипса до его фокусов есть величина постоянная и равная удвоенной большей полуоси.
Эллипс имеет две взаимно перпендикулярные оси симметрии.
Эллипс имеет центр симметрии.
Центр симметрии эллипса называется центром эллипса.
Эллипс может быть получен сжатием окружности.
Свойства окружности:
Диаметр, перпендикулярный хорде, делит ее пополам.
Диаметр, проходящий через середину хорды, не являющейся диаметром, перпендикулярен этой хорде.
Серединный перпендикуляр к хорде проходит через центр окружности.
Равные хорды удалены от центра окружности на равные расстояния.
Хорды окружности, удаленные от центра на равные расстояния, равны.
Окружность симметрична относительно любого своего диаметра.
Дуги окружности, заключенные между параллельными хордами, равны.
Из двух хорд больше та, которая менее удалена от центра.
Диаметр есть наибольшая хорда окружности.
