- •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
3.3.4. Парабола
Параболою називається множина точок, рівновіддалених від даної точки, що називається фокусом і даної прямої, яка називається директрисою (рис.3.19).
В
еличина
,
рівна відстані від фокуса до директриси,
називається параметром параболи; пряма
що проходить через фокус параболи
перпендикулярно її директрисі, називається
віссю, а точка перетину параболи з її
віссю – вершиною параболи.
За означенням
. (17)
Тоді формула параболи в обраній системі координат буде:
;
;
;
. (18)
(18) – канонічне рівняння параболи.
У залежності від розташування параболи відносно системи координат запишемо її рівняння (рис.3.20, 3.21, 3.22).
Задачі
1.
Відстань
між фокусами еліпса дорівнює
,
відстань між його директрисами дорівнює
(рис.3.23). Знайти найпростіше рівняння
цього еліпса.
Розв’язання.
– директриси;
;
;
.
;
;
;
.
.
2.
Знайти
дотичні до еліпса
,
перпендикулярні до прямої
.
Відповідь:
.
3.
Дано гіперболу
.
Написати рівняння асимптот.
Відповідь:
.
4. Знайти довжини осей, координати фокусів і ексцентриситет гіперболи, заданої рівнянням:
а)
;
б)
Відповідь:
а) Дійсна вісь гіперболи дорівнює .
,
,
.
б) Дійсна вісь гіперболи дорівнює , уявна .
,
,
.
Питання для самоконтролю:
Поняття про рівняння лінії. Загальне рівняння прямої лінії на площині і його дослідження.
Рівняння прямої лінії на площині з кутовим коефіцієнтом. Рівняння прямої, що проходить через дану точку в заданому напрямку.
Рівняння прямої, що проходить через дві задані точки. Рівняння прямої у відрізках.
Кут між двома прямими. Умови паралельності і перпендикулярності двох прямих. Відстань від точки до прямої.
Загальне рівняння площини та його дослідження.
Рівняння площини, що проходить через одну і три точки.
Кут між площинами. Умови паралельності і перпендикулярності двох площин.
Параметричні рівняння прямої лінії в просторі. Канонічне рівняння прямої лінії в просторі, що проходить через дві дані точки.
Кут між двома прямими в просторі. Умова паралельності і перпендикулярності двох прямих в просторі.
Точка перетину прямої і площини. Кут між прямою та площиною. Умови паралельності та перпендикулярності прямої та площини.
Криві другого порядку – коло, еліпс. Півосі, фокуси, ексцентриситет еліпсу.
Гіпербола, її канонічне рівняння, півосі, фокуси, ексцентриситет, асимптоти.
Парабола, її канонічне рівняння, фокус і директриса параболи.
Тести до розділу 3
Вказати рівняння прямої, що проходить через дві точки:
а)
; б)
; в)
.
Вказати рівняння прямої у відрізках:
а)
; б)
; в)
.
Знайти координати точки
перетину медіан трикутника
,
де
,
,
.Які з даних прямих перпендикулярні до прямої
:
а)
;
б)
;
в)
;
г)
;
д)
.
Знайти відстань між паралельними прямими
і
.Знайти координати центра і радіус кола
.Знайти відстань
між фокусами еліпса
і
між фокусами гіперболи
.Знайти відповідність між твердженнями відносно двох площин
, (1)
, (2)
прямою
і їх ознаками:
1)
площини паралельні а)
;
2)
площини перпендикулярні б)
;
3)
площина (1) і пряма паралельні в)
;
4)
площина (1) і пряма перпендикулярні г)
.
Скласти рівняння площини, що проходить через точку
паралельно площині
.
Відповідь:
,
де
…,
…,
….
Через точку
провести площину, перпендикулярну до
прямої
,
.
Відповідь:
,
де
…,
…,
….
Відповіді:
1.
.
2.
.
3.
,
.
4.
;
;
.
5.
.
6.
,
;
.
7.
;
.
8.
–
;
–
;
–
;
–
.
9.
;
;
.
10.
;
;
.
