- •Вопрос 2: Операция умножения матриц и ее свойства
- •16. Ранг матрицы. Теорема о базисном миноре.
- •19.Следствие из теоремы о базисном миноре: критерий линейной зависимости системы из m строк или столбцов
- •20. Понятие ранга системы столбцов(строк) матрицы. Теорема о ранге матрицы
- •21 Вопрос
- •24. Однородные системы линейных алгебраических уравнений: Свойства решений, эквивалентное преобразование системы.
- •25. Понятие о базисных и свободных неизвестных, условие нетривиальной совместности однородной системы.
- •31.Векторы в пространстве, линейные операции над ними и их свойства.
- •37. Векторное произведение векторов и его свойства
- •36. Скалярное произведение векторов и его свойства
- •39. Смешанное произведение векторов : Свйосвта и вычесление
- •40. Общее уравнение плоскости и уравнение плоскости в отрезках
- •41. Взаимное расположение двух плоскостей.
- •43. Уравнения прямой линии в пространстве: Общие уравнения, каноничекие и параметрические уравнения.
- •47Переход к новому базису. М атрица перехода. Преобразование координат вектора при переходе к новому базису.
- •48. Линейные операторы в линейном пространстве. Матрица оператора и ее использование при осуществлении действия оператора.
- •51(2 Листа!!!!!!!!!). Линейная независимость собственных векторов. Теорема о матрице линейного оператора в базисе из собственных векторов. Оператор простой структуры
- •52(2 Листа). Понятие евклидова пространства.Аксиомы. Неравенство Коши-Буняковского
- •61. Тригонометрическая форма комплексного числа Возведение в степень и извлечение корня из комплексного числа(2 страницы)
41. Взаимное расположение двух плоскостей.
Возможны два случая взаимного расположения двух плоскостей в пространстве:
Параллельны
Пересекаться
Опр. Две плоскости в пространстве называются параллельными, если они не пересекаются, в противном случаи они пересекаются.
Теорема1: Если две пересекающиеся прямые одной плоскости соответственно параллельны двум прямым другой плоскости, то эти плоскости параллельны.
Доказательство:
Пусть и - данные плоскости, а1 и а2 - прямые в плоскости , пересекающиеся в точке А, в1 и в2 - соответственно параллельные им прямые в
плоскости . Допустим, что плоскости и не параллельны, т.е. пересекаются по некоторой прямой с. По теореме прямые а1 и а2, как параллельные прямым в1и в2, параллельны плоскости , и поэтому они не
пересекают лежащую в этой плоскости прямую с. Таким образом, в плоскости через точку А проходят две прямые (а1 и а2) , параллельные прямой с. Но это невозможно по аксиоме параллельных. Мы пришли к противоречию ЧТД.
Перпендикулярные плоскости: Две пересекающиеся плоскости называются перпендикулярными, если третья плоскость, перпендикулярная прямой пересечения этих плоскостей, пересекает их по перпендикулярным прямым.
Теорема2: Если плоскость проходит через прямую, перпендикулярную другой плоскости, то эти плоскости перпендикулярны.
Доказательство:
Пусть - плоскость, в -перпендикулярная ей прямая, - плоскость, проходящая через прямую в, с - прямая, по которой пересекаются плоскости и . Докажем, что плоскости и перпендикулярны. Проведем в плоскости через точку пересечения прямой в с плоскостью прямую а,
перпендикулярную прямой с. Проведем через прямые а и в плоскость . Она перпендикулярна прямой с, т.к. прямая с перпендикулярна прямым а и в. Т. к. прямые а и в перпендикулярны, то плоскости и перпендикулярны. ч.т.д.
42. Нормальное уравнение плоскости и его свойства
Нормальное (нормированное) уравнение плоскости
![]()
в векторной форме:
![]()
где
-
единичный вектор,
—
расстояние П. от начала координат.
Уравнение (2) может быть получено из
уравнения (1) умножением на нормирующий
множитель
![]()
(знаки
и
противоположны).

43. Уравнения прямой линии в пространстве: Общие уравнения, каноничекие и параметрические уравнения.
Канонические уравнения:
Выведем
уравнение прямой, проходящей через
данную точку
и параллельную данному направляющему
вектору
.
Заметим, что точка
лежит на этой прямой тогда и только
тогда, когда векторы
и
коллинеарны. Это означает, что координаты
этих векторов пропорциональны:
.
Эти
уравнения называют каноническими.
Заметим, что одна или две координаты
направляющего вектора могут оказаться
равными нулю. Но мы воспринимаем это
как пропорцию:
мы понимаем как равенство
.
Общие уравнения:
(A1x+B1y+C1z+D1=0
(A2x+B2y+C2z+D2=0
Где коэффиценты А1-С1 не пропорциональны A2-C2,что равносильно ее заданию как линии пересечения плоскостей
Параметрические:
Откладывая
от точки
векторы
для различных значений
,
коллинеарные направляющему вектору,
мы будем получать на конце отложенных
векторов различные точки нашей прямой.
Из равенства
следует:

или

Переменную
величину
называют параметром. Поскольку для
любой точки прямой найдется соответствующее
значение параметра и поскольку различным
значениям параметра соответствуют
различные точки прямой, то существует
взаимно однозначное соответствие между
значениями параметра и точками прямой.
Когда параметр
пробегает все действительные числа от
до
,
соответствующая точка
пробегает всю прямую.
44. Понятие линейного пространства. Аксиомы. Примеры линейных пространств
Пример линейного пространства – множество всех геометрических векторов.
Линейное,
иливекторноепространство
надполемP— этонепустое
множествоL, на котором введеныоперации
сложения,
то есть каждой паре элементов множества
ставится
в соответствие элемент того же множества,
обозначаемый
и
умножения
на скаляр(то есть элемент поляP),
то есть любому элементу
и
любому элементу
ставится
в соответствие элемент из
,
обозначаемый
.
При этом на операции накладываются следующие условия:
,
для любых
(коммутативность
сложения);
,
для любых
(ассоциативность
сложения);
существует
такой элемент
,
что
для
любого
(существование
нейтрального элемента относительно
сложения), в частности
L не пусто;
для
любого
существует
такой элемент
,
что
(существование
противоположного элемента).
(ассоциативность
умножения на скаляр);
(умножение
на нейтральный (по умножению) элемент
поля P сохраняет
вектор).
(дистрибутивность
умножения на вектор относительно
сложения скаляров);
(дистрибутивность
умножения на скаляр относительно
сложения векторов).
Элементы множества Lназываютвекторами, а элементы поляP—скалярами. Свойства 1-4 совпадают с аксиомами абелевой группы.
Простейшие свойства
Векторное пространство является абелевой группойпо сложению.
Нейтральный
элемент
является
единственным, что вытекает из групповых
свойств.
для
любого
.
Для
любого
противоположный
элемент
является
единственным, что вытекает из групповых
свойств.
для
любого
.
для
любых
и
.
для
любого
.
Элементы линейного пространства называются векторами. Пространство называется действительным, если в нем оперция умножения векторов на число определена только для действительных числе, и комплексным, если эта оперкция определана только для комплексных чисел.
45. Базис и размерност линейного прорстранства, связь между ними.
Конечная сумма вида
![]()
называется
линейной комбинацией элементов
с
коэффициентами
.
Линейная комбинация называется нетривиальной, если хотя бы один из её коэффициентов отличен от нуля.
Элементы
называются
линейно зависимыми, если существует их
нетривиальная линейная комбинация,
равная θ. В противном случае эти элементы
называются линейно независимыми.
Бесконечное подмножество векторов из L называется линейно зависимым, если линейно зависимо его некоторое конечное подмножество, и линейно независимым, если любое его конечное подмножество линейно независимо.
Число элементов (мощность) максимального линейно независимого подмножества пространства не зависит от выбора этого подмножества и называется рангом, или размерностью, пространства, а само это подмножество — базисом(базисом Га́меля или линейным базисом). Элементы базиса также называют базисными векторами. Свойства базиса:
Любые n линейно независимых элементов n-мерного пространства образуют базис этого пространства.
Любой
вектор
можно
представить (единственным образом) в
виде конечной линейной комбинации
базисных элементов:
.

46. Координты вектора в данном базисе. Линейные операции с векторами в координатной форме
п.4. Линейные операции с векторами в координатной форме записи.
Пусть
–
базиспространства
и
–
два его произвольных вектора. Пусть
и
–записьэтихвектороввкоординатнойформе. Пусть, далее,
–
произвольное действительное число. В
этих обозначениях имеет место следующая
теорема.
Теорема. (О линейных операциях с векторами в координатнойформе.)
1)
;
2)
.
Пусть Ln – произвольное n-мерное пространство, B = (e1,….,en) - фиксированный базис в нем. Тогда всякому вектору x пренадлежащему Ln взаимно однозначно соответствует столбец его координат в этом базисе.
X = x1e1+….xnen X = (X1
….
XN)
