- •Розділ 1. Елементи лінійної алгебри
- •1.1. Матриці
- •1.1.1. Матриці. Основні поняття. Види матриць
- •Види матриць
- •1.1.2. Дії над матрицями
- •1.2. Визначники
- •1.2.1. Визначники квадратних матриць. Визначники 2- го і 3- го порядку
- •1.3. Особливі і неособливі матриці
- •1.3.1. Особливі і не особливі матриці. Обернена матриця
- •1.2.2. Мінори й алгебраїчні доповнення
- •Властивості визначників
- •Доведення.
- •Алгоритм обчислення оберненої матриці
- •1.3.2. Ранг матриці. Властивості рангу
- •1.4. Елементарні перетворення матриці. Обчислення рангу матриці
- •1.4.1. Елементарні перетворення матриці. Обчислення рангу матриці
- •Обчислення рангу методом обведення
- •Правило обчислення рангу матриці
- •1.5. Системи лінійних рівнянь. Матричний метод розв’язання систем лінійних алгебраїчних рівнянь і формули Крамера
- •1.5.1. Системи лінійних рівнянь. Основні поняття і означення
- •1.5.2. Система лінійних рівнянь з змінними. Метод оберненої матриці і формули Крамера
- •Доведення.
- •1.6. Метод Гаусса
- •1.6.1. Метод Гаусса
- •1.7. Система лінійних рівнянь з невідомими. Умови сумісності і несумісності лінійних систем. Теорема Кронекера-Капеллі
- •1.7.1. Система лінійних рівнянь з невідомими. На які питання дає відповіді теорія лінійних рівнянь
- •1.7.2. Умови сумісності і несумісності лінійних систем. Теорема Кронекера-Капеллі
- •Доведення.
- •Перевага методу Гаусса в порівнянні з іншими методами:
- •1.8. Однорідні системи лінійних рівнянь. Теорема про наявність ненульового розв’язку
- •1.8.1. Однорідні системи лінійних рівнянь. Теорема про наявність ненульового розв’язку однорідної системи
- •Лінійне рівняння виду
- •1.8.2. Знаходження лінійно-незалежних розв’язків, через які виражається всі інші
- •Доведення.
- •Розв’язання.
- •1.8.3. Зв’язок між розв’язками однорідних і неоднорідних систем рівнянь
- •Доведення.
- •Доведення.
- •Питання для самоконтролю:
- •Тести до розділу 1
- •Розділ 2. Елементи векторної алгебри
- •2.1. Вектори. Лінійні операції над векторами. Розклад вектора по ортонормованому базису
- •2.1.1. Скалярні і векторні величини. Лінійні операції над векторами: складання і віднімання векторів, множення вектора на число. Проекція вектора на вісь
- •Лінійні операції над векторами
- •Проекція вектора на вісь
- •Основні властивості проекцій векторів
- •2.1.2. Лінійна залежність і незалежність векторів, базис. Розкладання вектора по ортонормованому базису. Напрямні косинуси. Довжина вектора
- •Базис. Розкладання вектора по базису
- •2.2.1. Лінійні дії з векторами, заданими розкладом в ортонормованому базисі. Умови колінеарності векторів
- •2.2.2. Скалярний добуток векторів, його означення, фізичний зміст, властивості
- •Основні властивості скалярного добутку
- •Алгебраїчні властивості скалярного добутку
- •Доведення.
- •Геометричні властивості скалярного добутку
- •2.2.3. Скалярний добуток векторів в координатній формі. Умови перпендикулярності двох векторів. Кут між векторами
- •2.3. Векторний і мішаний добутки векторів
- •2.3.1. Векторний добуток векторів, його означення, механічний зміст, властивості
- •Основні властивості векторного добутку
- •2.3.2. Векторний добуток векторів в координатній формі
- •2.3.3. Мішаний добуток векторів, його геометричний зміст, властивості
- •Відповідь:
- •Властивості мішаного добутку векторів
- •2.3.4. Мішаний добуток векторів в координатній формі. Умова компланарності векторів
- •Питання для самоконтролю:
- •Тести до розділу 2
- •Розділ 3. Елементи аналітичної геометрії
- •3.1. Пряма лінія на площині
- •3.1.1. Поняття про рівняння лінії. Загальне рівняння прямої на площині і його дослідження
- •Загальне рівняння лінії
- •3.1.2. Рівняння прямої з кутовим коефіцієнтом. Рівняння прямої, що проходить через дану точку в заданім напрямку. Жмуток прямих
- •3.1.3. Рівняння прямої, що проходить через дві точки. Рівняння прямої у відрізках
- •3 .1.4. Кут між двома прямими
- •3.1.5. Умови паралельності і перпендикулярності двох прямих
- •3.1.6. Відстань від точки до прямої
- •3.2. Площина. Пряма в просторі. Взаємне розміщення прямої і площини в просторі
- •3.2.1. Рівняння площини у векторній формі. Нормальне рівняння площини. Загальне рівняння площини і його дослідження
- •3.2.2. Рівняння площини, що проходить через одну і три точки
- •3.2.3. Кут між площинами. Умови паралельності і перпендикулярності двох площин
- •3.2.4. Параметричні рівняння прямої лінії в просторі. Канонічне рівняння прямої лінії в просторі. Рівняння прямої лінії в просторі, що проходить через дві задані точки
- •3.2.5. Кут між двома прямими в просторі. Умови паралельності і перпендикулярності двох прямих у просторі
- •3.2.6. Точка перетину прямої і площині. Кут між прямою і площиною. Умова паралельності і перпендикулярності прямої і площини
- •3.3. Лінії другого порядку
- •3.3.1. Коло
- •Побудова еліпса по точках
- •Параметричні рівняння еліпса
- •3.3.3. Гіпербола
- •3.3.4. Парабола
- •Питання для самоконтролю:
- •Тести до розділу 3
Питання для самоконтролю:
Скалярні та векторні величини. Лінійні дії з векторами: додавання, віднімання, множення вектора на число. Проекції вектора на осі.
Лінійна залежність та незалежність векторів. Базис. Розкладання вектора по ортонормованому базису. Довжина вектора. Напрямні косинуси вектора.
Лінійні дії з векторами, заданими розкладом в ортонормованому базисі. Поділ відрізка в даному відношенні. Умови колініарності векторів.
Скалярний добуток векторів, його означення, фізичний зміст, властивості.
Скалярний добуток векторів в координатній формі. Умови перпендикулярності двох векторів. Кут між векторами.
Векторний добуток векторів, його означення, фізичний зміст, властивості.
Векторний добуток векторів в координатній формі.
Мішаний добуток векторів, його геометричний зміст і властивості.
Мішаний добуток векторів в координатній формі. Умова компланарності трьох векторів.
Тести до розділу 2
Вказати формулу скалярного добутку векторів, заданих координатами:
а)
;
б)
;
в)
.
Вказати формулу косинуса кута між векторами
а)
;
б)
;
в)
.
Якими повинні бути вектори і , щоб мало місце співвідношення:
.
З’ясувати, які з наведених трійок векторів утворюють базис в просторі
:
1)
,
,
;
2) , , ;
3)
,
,
.
Дано точки
,
,
,
.
Чи можуть вони бути вершинами трапеції?При якому значенні вектори
і
перпендикулярні?Знайти кут між діагоналями паралелограма, побудованого на векторах
,
.Знайти роботу сили
при переміщенні її на відстань
,
якщо
,
,
.Обчислити площу трикутника , якщо відомі координати його вершин:
,
,
.Знайти об’єм паралелепіпеда, побудованого на векторах
,
,
.
Відповіді:
1.
.
2.
.
3.
.
4.
.
5.
.
6.
.
7.
.
8.
.
9.
.
10.
.
Розділ 3. Елементи аналітичної геометрії
3.1. Пряма лінія на площині
3.1.1. Поняття про рівняння лінії. Загальне рівняння прямої на площині і його дослідження
Рівняння між змінними і , якому задовольняють координати любої точки, що лежить на лінії, і не задовольняють координати ні однієї точки, що не лежить на ній, називається рівнянням даної лінії.
Входячи в рівняння координати і довільної точки лінії називаються поточними координатами.
Всяка лінія, розглядувана як геометричне місце точок, визначається рівнянням між координатами її точок. Навпаки, всяке рівняння між двома змінними і , визначає лінію як геометричне місце точок, координати яких і йому задовольняють.
Із розглянутого слідує постановка двох задач:
Дано рівняння лінії як геометричне місце точок. Скласти рівняння цієї лінії.
Дано рівняння між координатами і . Побудувати лінію, визначену цим рівнянням.
В
прямокутній системі координат положення
точки
визначається її координатами
.
Множині точок відповідає множина таких
пар чисел. Властивість загальна для
всіх точок лінії може бути виражена
співвідношенням, яке зв’язує координати
і
цих точок.
